Cationul de hidrogen în soluţiile apoase are capacitatea de a se hidrata cu un număr diferit de molecule de apă formând diferiţi cationi (H2n+1On)+ (n este numărul de molecule de apă), dintre care teoretic sunt mai bine studiaţi doar cationul de hidroniu (H3O+) şi dihidroniu (H5O2)+ [1-3]. Un interes deosebit pentru diferite domenii de cercetare teoretică şi experimentală prezintă stabilitatea energetică a protonului în funcţie de numărul moleculelor de apă în prima sferă de coordonare. Însă până în prezent problema stabilităţii relative ale sistemelor formula  conform reacţiilor:formulaNu este rezolvată, ceea ce a determinat obiectivul principal al cercetării date - calcularea stabilităţii energetice a sistemelor H3O+, (H5O2)+, (H7O3)+, (H9O4)+, (H13O6)+. Pentru îndeplinirea acestei sarcini au fost efectuate numeroase calcule neempirice (ab initio), cu ajutorul programului GAMESS [4]. Energiile totale ale tuturor sistemelor au fost calculate prin metoda MO LCAO Hartree-FockRoothaan SCF în aproximaţiile restricted (RHF), restricted-open (ROHF) şi unrestricted Hartree-Fock (UHF), utilizând pentru funcţiile atomice baza STO-6G (orbitali de tip Slater cu şase funcţii Gauss) şi baza DH (Dunning-Hay „double zeta”). Un criteriu important în calcularea energiei îl joacă geometria, astfel sistemele date au fost calculate în configuraţiile cu cea mai înaltă simetrie posibilă: simetria planară D3h pentru H3O+, D2d şi D2h pentru H5O2 +, D3h pentru H7O3 +, D2d pentru H9O4 + şi Th pentru H13O6 +. Rezultatele acestei cercetări sunt reprezentate mai jos în schema diagramei energetice a reactiei (1). Din schemă reiese că cel mai stabil din punct de vedere energetic este cationul de dihidroniu (protonul asociat cu doua molecule de apă). A fost stabilit că în procesul de optimizare a sistemelor cu un număr de molecule H2O n>2 se observă ruperea legăturilor chimice cu n-2 molecule de apă.