레몬을 짜면 입이 오그라들어요. 비누를 베어 물면_(제발 그러진 마세요)_ 이상하게 쓰고 미끄러운 맛이 나요. 이 두 느낌은 화학에서 가장 유명한 라이벌 관계 중 하나인 산 대 염기의 양쪽 끝에 있어요.

그 라이벌 관계를 이해하려면 말썽꾸러기를 만나 보세요. 바로 수소 이온이라는, 물의 아주 작은 조각이에요. 전자를 빼앗겨 외로운 작은 양전하만 남은 수소 하나라고 상상해 보세요. 작고, 가만히 있지 못하고, 여기저기 부딪치죠. 산과 염기의 이야기는 사실 이 작은 전하들이 어디로 가는지에 관한 이야기예요.

산은 간단히 말해 그 작은 수소 이온들을 내놓는 물질이에요. 산을 물에 떨어뜨리면, 누군가 사람들 속으로 색종이를 한 움큼씩 뿌리듯 그것들을 사방으로 흩뿌려요. 더 많이 내놓을수록 산은 더 강해져요.

염기는 정반대예요. 수소 이온을 내놓는 대신 붙잡아서 꿀꺽 삼켜 버리죠. 산이 색종이를 뿌린다면, 염기는 진공청소기를 들고 지나가며 바닥의 작은 전하들을 싹 쓸어 가는 거예요.

그래서 산과 염기는 완벽한 반대예요. 하나는 주고, 하나는 가져가죠. 그래서 둘을 섞으면 아주 극적인 일이 벌어져요. 염기가 산의 수소 이온을 퍼 담아 가고, 둘 다 차분해지며, 대개는 더 순한 물질이 남아요. 그저 짭짤한 물이 될 때도 있고요.

아무것도 맛보지 않고 누가 누구인지 어떻게 알 수 있을까요? 우리는 지시약이라는 고자질쟁이를 써요. 지시약은 주변에 수소 이온이 얼마나 많은지에 따라 색이 변하는 염료예요. 붉은 양배추즙이 유명한 예예요. 산에서는 분홍빛으로 붉어지고, 염기에서는 파란 초록색으로 변해요.

과학자들은 이 모든 것을 0부터 14까지 이어지는 pH 척도라는 깔끔한 자 위에 올려놓았어요. 낮은 숫자는 떠도는 수소 이온이 많다는 뜻이고, 그곳이 산 쪽이에요. 높은 숫자는 그것들이 꿀꺽 삼켜졌다는 뜻이고, 그곳이 염기 쪽이에요. 바로 가운데에는 7이 있어요. 아무 편도 들지 않는 평범하고 균형 잡힌 물이죠.

그것들은 이미 여러분의 하루 속에 숨어 있어요. 부엌에 있는 오렌지 주스와 식초는 산이에요. 비누와 베이킹 소다는 염기예요. 심지어 여러분의 위는 점심을 잘게 분해하려고 강한 산을 쓰고, 피는 가운데에 가까운 _차분하고 균형 잡힌 상태_를 지키려고 열심히 일해요.

그러니까 이 다툼을 한숨에 말하면 이래요. 산은 작은 수소 이온을 내놓고, 염기는 그것들을 퍼 담아 가며, pH 척도는 누가 이기고 있는지만 세는 거예요. 입이 오그라들든 미끄럽든, 레몬이든 비누든, 결국 모든 것은 어디로 갈지 정하는, 가만히 못 있는 아주 작은 전하 하나에 달려 있어요.