What is pH?
pH는 용액에 존재하는 수소 이온(H+)의 농도를 말한다.
H+는 반응성이 매우 커서 홀로 존재할 수가 없으므로 H+는 물과 결합하여 더 안정한 hydronium ion, H3O+를 만든다. 따라서 보통 H+(aq)는 H3O+를 의미한다. pH는 프랑스어의 ‘puissance d'hydrogène(power of hydrogen)에서 유래하였으며, H3O+농도를 나타내기 위해 사용되는 10의 지수를 말한다. 용액의 pH는 수소 이온농도의 음의 상용대수(log)로써 정의한다.

pH = -logaH3O+ 혹은 aH3O+ = 10-pH

매우 묽은 용액을 제외하고는 모든 용액에서 이온간의 상호작용이 존재하기 때문에 몰농도 대신 이온의 “활동도”를 사용하지만 매우 묽은 용액에서(이온세기<0.1)에서 몰농도와 활동도는 거의 같다.
물은 수소 이온과 수산화 이온으로 해리되고 다음식으로 관련된다.
H2O ⇌ H+ + OH-
[H+][OH-] = 1.0×10-14
pH + pOH = pKw = 14.00
여기서, pH = -log10 aH+이고 pOH = -log10 aOH-이다.