Las moléculas de agua tiene una ligera tendencia a ionizarse reversiblemente para proporcionar un ión hidrógeno (protón) y un ión hidroxilo, dando el equilibrio.
Dado que 1 gramo de agua contiene 3.46x10 a la veintidós moléculas, la ionización del agua puede describirse de manera estadística. Declarar que la probabilidad de que un hidrógeno exista como un ion es de 0.01 significa que, en cualquier momento dado en el tiempo, un átomo de hidrógeno tiene 1 probabilidad en 100 de ser un ion pero 99 probabilidades en 100 de formar una molécula de agua.
La probabilidad real de un átomo de hidrógeno en agua pura exista como un ion hidrógeno es alrededor de 1.8x10 a la menos nueve. De este modo, la probabilidad de que forme parte de una molécula de agua es de casi la unidad. Dicho de otra manera, por cada ion hidrógeno y cada ion hidróxido en agua pura, hay 1.8x10 a la nueve moléculas de agua.

Agua