Protonen (H⁺-Ionen) verteilen sich in Wasser durch einen speziellen Mechanismus, der als Grotthuss-Mechanismus bekannt ist. Dieser Mechanismus involviert die Bewegung von Protonen von einem Wassermolekül zum nächsten und beruht auf der Fähigkeit der Protonen, Bindungen zwischen Wassermolekülen "umklappen" zu lassen. Die Protonen bewegen sich nicht physisch durch die Lösung, sondern die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Wassermolekülen ändern sich in einer Weise, dass ein Proton an einem Ende der Kette freigegeben wird, sobald ein neues Proton an einem anderen Ende hinzugefügt wird. Dies führt zu einer effektiven und sehr schnellen Bewegung der Protonen durch die Lösung.
Die positiv geladenen Protonen werden durch die Wasser-Dipole beschleunigt: Dies würde nicht erkläre, warum Protonen dies deutlich besser könnten, als andere Kationen.
Protonen können als Elementarteilchen durch Wassermoleküle quantenmechanisch hindurchtunneln: Der Tunneleffekt ist ein quantenmechanisches Phänomen, bei welchem ein Quant eine Barriere durchqueren kann, obwohl ihm eigentlich die Energie zum Überqueren dieser Barriere fehlt. Dies findet hier keine Anwendung. Zudem solltest du Antworten, welche sehr abstrakt sind nur bei absoluter Sicherheit ankreuzen.
Protonen sind sehr viel kleiner als andere chemische Teilchen und können daher schneller diffundieren: Die Größe spielt eine Rolle bei der Diffusionsgeschwindigkeit, aber sie erklärt nicht den signifikanten Unterschied in der Geschwindigkeit speziell bei Protonen in Wasser.
Dies kann schwer durch Ausschlussverfahren ausgeschlossen werden.
Die elektrostatische Abstoßung der Protonen untereinander verteilt sie schnell über das gesamte Volumen. Während elektrostatische Kräfte eine Rolle spielen, ist dies nicht der Hauptgrund für die extrem hohe Geschwindigkeit der Protonenbewegung in Wasser.
Die elektrostatische Abstoßung der Protonen untereinander verteilt sie schnell über das gesamte Volumen: Dies würde ebenfalls nicht den Unterschied zu anderen Kationen erklären, welche sogar noch größer sind und stärkere Abstoßungseffekte haben.