L’acqua (H2O) è un composto interessante sotto molti aspetti. Qui considereremo la sua capacità di comportarsi come un acido o una base.

In alcune circostanze, una molecola d’acqua accetterà un protone e quindi agirà come una base di Brønsted-Lowry. Abbiamo visto un esempio nella dissoluzione di HCl in H2O:

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In altre circostanze, una molecola d’acqua può donare un protone e quindi agire come un acido di Brønsted-Lowry. Ad esempio, in presenza dello ione ammide (vedere l’Esempio 4 nella Sezione 10.2), una molecola d’acqua dona un protone, producendo l’ammoniaca come prodotto:

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In questo caso , NH2− è una base di Brønsted-Lowry (l’accettore di protoni).

Quindi, a seconda delle circostanze, H2O può agire sia come acido di Brønsted-Lowry che come base di Brønsted-Lowry. L’acqua non è l’unica sostanza che può reagire come un acido in alcuni casi o come una base in altri, ma è certamente l’esempio più comune e quello più importante. Una sostanza che può donare o accettare un protone, a seconda delle circostanze, è chiamata composto anfiprotico.

Una molecola d’acqua può agire come un acido o una base anche in un campione di acqua pura. Circa 6 molecole d’acqua su 100 milioni (6 su 108) subiscono la seguente reazione:

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Questo processo è chiamato autoionizzazione dell’acqua (Figura \ (\ PageIndex {1} \)) e si trova in ogni campione d’acqua, sia esso puro o parte di una soluzione. L’autoionizzazione si verifica in una certa misura in qualsiasi liquido anfiprotico. (Per confronto, anche l’ammoniaca liquida subisce l’autoionizzazione, ma solo circa 1 molecola su un milione di miliardi (1 su 1015) reagisce con un’altra molecola di ammoniaca.)