1. Ibridazione: L'atomo di azoto nell'ammonio subisce l'ibridazione SP³. Ciò significa che l'orbitale 2S e tre orbitali 2p di mitrogeno mix per formare quattro orbitali ibridi SP³ equivalenti. Questi orbitali sono disposti tetraedralmente attorno all'atomo di azoto.
2. coppia solitaria: L'azoto nel suo stato fondamentale ha cinque elettroni di valenza. Nell'ammonio, l'azoto forma quattro legami covalenti con quattro atomi di idrogeno, usando tutti i suoi elettroni di valenza. Tuttavia, l'azoto ha ancora una coppia solitaria di elettroni, ma non è presente nella struttura di legame e quindi non influenza la forma.
3. Repulsion: I quattro orbitali ibridi SP³, ciascuno contenente una coppia solitaria, sperimentano la massima repulsione quando disposti a forma tetraedrica. Questo perché questa disposizione riduce al minimo la repulsione elettronica-elettrone tra le coppie di legame, risultando in una configurazione stabile e a bassa energia.
4. Teoria VSEPR: La teoria della repulsione della coppia di elettroni con shell di valenza (VSEPR) prevede la geometria di una molecola basata sul numero di coppie di elettroni attorno all'atomo centrale. Nel caso dell'ammonio, ci sono quattro coppie di elettroni attorno all'atomo di azoto (quattro coppie di legami), che portano a una disposizione tetraedrica.
Pertanto, a causa dell'ibridazione dell'azoto, della coppia solitaria e della repulsione tra le coppie di elettroni, l'ammonio presenta una forma tetraedrica.