1. Polarità:l'ammoniaca (NH3) è una molecola polare, il che significa che ha un'estremità positiva (l'atomo di azoto) e un'estremità negativa (gli atomi di idrogeno). L'acqua è anche una molecola polare, con un'estremità positiva (gli atomi di idrogeno) e un'estremità negativa (l'atomo di ossigeno). Questa polarità consente alle molecole di ammoniaca di formare forti legami idrogeno con le molecole d'acqua. Il legame idrogeno è un tipo di forza intermolecolare che si verifica quando un atomo di idrogeno legato covalentemente a un atomo altamente elettronegativo (come azoto, ossigeno o fluoro) è attratto da un atomo elettronegativo in un'altra molecola. Nel caso dell'ammoniaca e dell'acqua, gli atomi di idrogeno dell'ammoniaca sono attratti dall'atomo di ossigeno dell'acqua e l'atomo di azoto dell'ammoniaca è attratto dagli atomi di idrogeno dell'acqua.
2. Interazioni dipolo-dipolo:oltre al legame idrogeno, anche le molecole di ammoniaca e acqua sperimentano interazioni dipolo-dipolo. Le interazioni dipolo-dipolo sono forze intermolecolari che si verificano tra molecole polari. L'estremità positiva di una molecola è attratta dall'estremità negativa di un'altra molecola e viceversa. Queste interazioni dipolo-dipolo contribuiscono alla solubilità dell'ammoniaca in acqua.
3. Ionizzazione dell'ammoniaca:una piccola percentuale di molecole di ammoniaca nell'acqua subisce la ionizzazione, formando ioni ammonio (NH4+) e ioni idrossido (OH-). Questo processo di ionizzazione è facilitato dall'elevata costante dielettrica dell'acqua, che è una misura della sua capacità di ridurre le forze elettrostatiche tra gli ioni. La formazione di ioni migliora ulteriormente la solubilità dell'ammoniaca in acqua.
La combinazione di legame idrogeno, interazioni dipolo-dipolo e ionizzazione rende l’ammoniaca altamente solubile in acqua.
