Medidor de concentración de ácido alcalino en liña SJG-2083CS

Na auga pura, unha pequena porción das moléculas perde un hidróxeno da estrutura do H₂O, nun proceso chamado disociación. Polo tanto, a auga contén un pequeno número de ións de hidróxeno, H+, e ións hidroxilo residuais, OH-.

Existe un equilibrio entre a formación e a disociación constantes dunha pequena porcentaxe de moléculas de auga.

Os ións de hidróxeno (OH-) da auga únense a outras moléculas de auga para formar ións de hidronio, ións H3O+, que se denominan máis comunmente e simplemente ións de hidróxeno. Dado que estes ións hidroxilo e hidronio están en equilibrio, a solución non é nin ácida nin alcalina.

Un ácido é unha substancia que doa ións de hidróxeno a unha solución, mentres que unha base ou álcali é unha substancia que absorbe ións de hidróxeno.

Non todas as substancias que conteñen hidróxeno son ácidas, xa que o hidróxeno debe estar presente nun estado que se libere facilmente, a diferenza da maioría dos compostos orgánicos, que unen o hidróxeno aos átomos de carbono moi fortemente. Polo tanto, o pH axuda a cuantificar a forza dun ácido ao mostrar cantos ións de hidróxeno libera en solución.

O ácido clorhídrico é un ácido forte porque a ligazón iónica entre o hidróxeno e os ións de cloruro é polar e se disolve facilmente na auga, xerando moitos ións de hidróxeno e facendo que a solución sexa fortemente ácida. Por iso ten un pH moi baixo. Este tipo de disociación dentro da auga tamén é moi favorable en termos de ganancia enerxética, razón pola cal ocorre tan facilmente.

Os ácidos débiles son compostos que doan hidróxeno pero non moi facilmente, como algúns ácidos orgánicos. O ácido acético, que se atopa no vinagre, por exemplo, contén moito hidróxeno pero nunha agrupación de ácido carboxílico, que o mantén en enlaces covalentes ou non polares.

Como resultado, só un dos hidróxenos é capaz de abandonar a molécula e, aínda así, non se gaña moita estabilidade ao doalo.

Unha base ou álcali acepta ións de hidróxeno e, cando se engade á auga, absorbe os ións de hidróxeno formados pola disociación da auga, de xeito que o equilibrio despraza a favor da concentración de ións hidroxilo, facendo que a solución sexa alcalina ou básica.

Un exemplo dunha base común é o hidróxido de sodio, ou lixivia, que se emprega na fabricación de xabón. Cando un ácido e un álcali están presentes en concentracións molares exactamente iguais, os ións de hidróxeno e hidroxilo reaccionan facilmente entre si, producindo un sal e auga, nunha reacción chamada neutralización.