25 ℃에서 순수한 물에서, 하이드로 늄 이온의 농도는 수산화물 이온의 농도와 동일하며 둘 다 매우 낮다 (리터당 약 1 x 10^-7 몰). 이것은 순수한 물이 중성이며 pH는 7입니다.
히드로 늄 이온의 농도가 증가하면 용액의 pH가 감소하여 산성 용액을 나타낸다. 반대로, 수산화물 이온 농도가 증가하면, pH가 증가하고 용액이 기본 또는 알칼리성이된다.
히드로 늄 이온과 수산화물 이온 사이의 관계는 다음 방정식을 사용하여 수학적으로 발현 될 수 있습니다.
[H3O+] × [OH-] =KW
여기서 KW는 물에 대한 이온 생성물 일정, 주어진 온도에서 일정한 값이다 (25 ℃에서 약 1 x 10^-14).
이 방정식은 하이드로 늄 이온의 농도가 증가하면 kW의 일정한 값을 유지하기 위해 수산화물 이온의 농도가 감소해야 함을 보여준다. 유사하게, 수산화물 이온 농도가 증가하면, 히드로 늄 이온 농도는 감소해야한다.
따라서, 산성 용액에서, 히드로 늄 이온 농도는 더 높고, 수산화 이온 농도는 낮다. 기본 용액에서, 수산화물 이온 농도는 높고, 하이드로 늄 이온 농도는 낮다. 중성 용액에서, 하이드로 늄 및 수산화물 이온 농도는 매우 낮고 동일하다.
