1. Elettronegatività dell'azoto: L'azoto è più elettronegativo dell'idrogeno. Ciò significa che attira gli elettroni più fortemente in un legame covalente. Negli ioni di ammonio, l'azoto avvicina gli elettroni condivisi a se stessi, creando una carica negativa parziale su azoto e cariche positive parziali sugli idrogeni.
2. Coppia solitaria di azoto: L'azoto ha cinque elettroni di valenza e forma tre legami covalenti con atomi di idrogeno nell'ammoniaca (NH₃). Questo lascia una coppia solitaria di elettroni su azoto.
3. Protonazione: Quando l'ammoniaca reagisce con un protone (H⁺), il protone è attratto dalla coppia solitaria su azoto. Ciò si traduce nella formazione di un quarto legame covalente tra azoto e protone.
4. Carica formale: A causa dell'aggiunta del protone e della condivisione della coppia di elettroni, l'atomo di azoto nell'ammonio ha quattro legami e nessuna coppia solitaria. Questo dà azoto una carica formale di +1.
5. Carica complessiva: Lo ione di ammonio ha una carica positiva netta perché la carica +1 sull'azoto supera le quattro cariche +1/4 sugli idrogeni.
In sintesi, la carica positiva sull'ammonio deriva dalla combinazione dell'elettronegatività dell'azoto, dalla presenza di una coppia solitaria su azoto e dall'aggiunta di un protone per formare un quarto legame covalente.