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pH值的计算公式如下：其中[H]指的是溶液中氢离子的活度（有时也被写为[H3O]，水合氢离子活度），单位为摩尔/升。
在稀溶液中，氢离子活度约等于氢离子的浓度，可以用氢离子浓度来进行近似计算。在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水）为中性，这是因为水在标 准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积（水的离子积常数）始终是1×10^-14，且两种离子的浓度都是1×10^-7mol/L。
pH值小于7说明H的浓度大于OH的浓度，故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H的浓度小于OH的浓度，故溶液碱性强。所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。
在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性，这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K（100℃）的温度下，pH=6为中性溶液。
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