Vattenmolekylen kan både ta upp och avge vätejoner dvs fungera både som syra och bas. I rent vatten reagera ett litet fåtal molekyler enligt formeln:
| H2O + H2O | |
H3O+ + OH- |
och som animation:
Som du ser bildas lika många oxoniumjoner som hydroxidjoner. Koncentrationen av vardera av dessa partiklar är i rent vatten är 10-7 mol/dm3