जल में अम्ल और क्षार दोनों के रूप में कार्य करने की अद्वितीय क्षमता होती है। शुद्ध जल में,एक $H_2O$ अणु प्रोटॉन दान करता है और अम्ल के रूप में कार्य करता है,जबकि दूसरा प्रोटॉन स्वीकार करता है और क्षार के रूप में कार्य करता है। निम्नलिखित साम्यावस्था विद्यमान होती है:
$H_2O_{(l)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
साम्यावस्था स्थिरांक $K$ इस प्रकार है:
$K = \frac{[H_3O^{+}][OH^{-}]}{[H_2O]^2}$
चूंकि जल की सांद्रता $[H_2O]$ स्थिर रहती है,इसे साम्यावस्था स्थिरांक में शामिल करके एक नया स्थिरांक $K_w$ परिभाषित किया जाता है,जिसे जल का आयनिक गुणनफल कहा जाता है:
$K_w = K[H_2O]^2 = [H_3O^{+}][OH^{-}]$
$298 \ K$ पर,$H_3O^{+}$ और $OH^{-}$ की सांद्रता $1.0 \times 10^{-7} \ M$ होती है। अतः:
$K_w = (1.0 \times 10^{-7})(1.0 \times 10^{-7}) = 1.0 \times 10^{-14} \ M^2$