In der Chemie ist Protonierung (oder Hydronation) die Addition eines Protons (oder Hydrons oder Wasserstoffkations) (H +) an ein Atom, Molekül oder Ion, das die konjugierte Säure bildet. (Der komplementäre Prozess, wenn ein Proton aus einer Brønsted–Lowry-Säure entfernt wird, ist Deprotonierung.) Einige Beispiele umfassen

• die Protonierung von Wasser durch Schwefelsäure:H2SO4 + H2O ⇌ H3O+ + HSO-
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• die Protonierung von Isobuten bei der Bildung eines Carbokations:(CH3)2C=CH2 + HBF4 ⇌ (CH3)3C+ + BF−
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• die Protonierung von Ammoniak bei der Bildung von Ammoniumchlorid aus Ammoniak und Chlorwasserstoff:NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)

Die Protonierung ist eine grundlegende chemische Reaktion und ein Schritt in vielen stöchiometrischen und katalytischen Prozessen. Einige Ionen und Moleküle können mehr als eine Protonierung durchlaufen und sind mehrbasig markiert, was für viele biologische Makromoleküle gilt. Protonierung und Deprotonierung (Entfernung eines Protons) treten bei den meisten Säure–Base–Reaktionen auf; Sie sind der Kern der meisten Säure-Base-Reaktionstheorien. Eine Brønsted-Lowry-Säure ist definiert als eine chemische Substanz, die eine andere Substanz protoniert. Bei der Protonierung eines Substrats nehmen die Masse und die Ladung der Spezies jeweils um eine Einheit zu, was sie zu einem wesentlichen Schritt in bestimmten Analyseverfahren wie der Elektrospray-Massenspektrometrie macht. Das Protonieren oder Deprotonieren eines Moleküls oder Ions kann viele andere chemische Eigenschaften verändern, nicht nur die Ladung und Masse, beispielsweise Löslichkeit, Hydrophilie, Reduktionspotential und optische Eigenschaften.