세포 내 생화학 반응은 주로 수용액 상태에서 이루어진다.
물은 양성 물질, 즉 산(H+을 주는 물질), 또는 염기(H+을 받는 물질) 모두로 작용할 수 있다. 순수한 물의 이온 평형은 다음 식으로 나타낼 수 있다.
H2O + H2O⇆ H3O+ + OH-
평형상수의 값은 순수한 증류수에서의 전도도로부터 계산할 수 있다. 순수한 물의 농도는 1 ℓ의 물의 무게를 물의 분자량으로 나눈 값인 1000/18 = 55.5 M 인데 비해 H3O+ 이온과 OH- 이온의 농도는 25℃에서 1 x 10-7 M로 아주 작고, 물의 농도는 일정하다고 볼 수 있다. 따라서 이온화 상수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

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