3. Vesimolekyylin ionisoituminen
1. Vesimolekyylien hajoaminen ioneiksi
Kahden vesimolekyylin kohdatessa niiden välillä voi tapahtua reaktio, jossa protoni siirtyy molekyyliltä toiselle. Protoni on sama asia kuin vetyatomin ydin. Ylimääräinen protoni tekee muodostuneesta molekyylistä positiivisesti varautuneen ionin, jota nimitetään oksoniumioniksi (H3O+). Vesimolekyyliin, josta protoni poistui, jää ylimääräinen elektroni, mikä tekee molekyylistä negatiivisesti varautuneen. Sitä nimitetään hydroksidi-ioniksi (OH−).
[[$ \text{H}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{O}\text{H}^- $]]
2. Vesimolekyyli ionisoituu reagoidessaan happomolekyylin kanssa
Vetykloridi (HCl) on happo, joka rakentuu vedystä ja kloorista. Vetykloridin ja veden reaktiossa vetykloridi luovuttaa protonin vesimolekyylille. Vetykloridista jää jäljelle pelkkä kloridi-ioni. Siinä on yksi ylimääräinen elektroni, joten sen varaus on −1. Vesimolekyyli ottaa vastaan protonin. Muodostuneessa oksoniumionissa on yksi protoni enemmän kuin elektroneja, joten sen varaus on +1.
[[$ \text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cl}^- + \text{H}_3\text{O}^+ $]]
3. Ammoniakki + vesi
Ammoniakki- ja vesimolekyylin reaktiossa ammoniakkimolekyyli vastaanottaa protonin vesimolekyyliltä. Ammoniakkimolekyylistä tulee ammoniumioni (NH4+). Ionissa on protoneja yksi enemmän kuin elektroneja, joten sen varaus on +1. Vesimolekyylistä poistuu protoni, joten jäljelle jäävässä hydroksidi-ionissa (OH−) on yksi elektroni enemmän kuin protoneja. Hydroksidi-ionin varaus on siis −1.
[[$ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{NH}_4 \hspace{0.1 mm} ^+ + \text{OH}^- $]]