Surhet och basicitet hos ämnen bestäms av koncentrationen av vätejoner (H+) som finns i dem. pH är ett mått på koncentrationen av vätejoner i en lösning, på en skala från 0 till 14.

pH =-log[H+]

Lägre pH-värden indikerar högre koncentrationer av vätejoner, medan högre pH-värden indikerar lägre koncentrationer av vätejoner.

När det gäller sura ämnen innehåller de mer vätejoner jämfört med basiska ämnen. När en syra löses i vatten, genomgår den jonisering och frigör H+-joner. Denna ökning av antalet H+-joner i lösningen leder till ett lägre pH-värde.

Till exempel, när saltsyra (HCl) löses i vatten, dissocierar den till H+ och Cl-joner:

HCl → H+ + Cl-

Ju högre koncentration av HCl, desto fler H+-joner frigörs, vilket resulterar i ett lägre pH-värde.

Å andra sidan har basiska ämnen, även kända som alkalier, en högre koncentration av hydroxidjoner (OH-) jämfört med vätejoner. När en bas löses i vatten genomgår den också jonisering och frigör OH-joner. Den högre koncentrationen av OH-joner leder till en lägre koncentration av H+-joner, vilket resulterar i ett högre pH-värde.

Till exempel, när natriumhydroxid (NaOH) löses i vatten, dissocieras den till Na+ och OH-joner:

NaOH → Na+ + OH-

Ju högre koncentration av NaOH, desto fler OH-joner frigörs, vilket resulterar i ett högre pH-värde.

Sammanfattningsvis har sura ämnen ett lägre pH-värde än basiska ämnen på grund av den högre koncentrationen av vätejoner som finns i sura lösningar.