1. Polaridad:El amoníaco (NH3) es una molécula polar, lo que significa que tiene un extremo positivo (el átomo de nitrógeno) y un extremo negativo (los átomos de hidrógeno). El agua también es una molécula polar, con un extremo positivo (los átomos de hidrógeno) y un extremo negativo (el átomo de oxígeno). Esta polaridad permite que las moléculas de amoníaco formen fuertes enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua. El enlace de hidrógeno es un tipo de fuerza intermolecular que se produce cuando un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo altamente electronegativo (como nitrógeno, oxígeno o flúor) es atraído por un átomo electronegativo de otra molécula. En el caso del amoníaco y el agua, los átomos de hidrógeno del amoníaco son atraídos por el átomo de oxígeno del agua y el átomo de nitrógeno del amoníaco es atraído por los átomos de hidrógeno del agua.
2. Interacciones dipolo-dipolo:además de los enlaces de hidrógeno, las moléculas de amoníaco y agua también experimentan interacciones dipolo-dipolo. Las interacciones dipolo-dipolo son fuerzas intermoleculares que ocurren entre moléculas polares. El extremo positivo de una molécula es atraído por el extremo negativo de otra molécula y viceversa. Estas interacciones dipolo-dipolo contribuyen a la solubilidad del amoníaco en agua.
3. Ionización del amoníaco:un pequeño porcentaje de las moléculas de amoníaco en el agua se ionizan, formando iones amonio (NH4+) e iones hidróxido (OH-). Este proceso de ionización se ve facilitado por la alta constante dieléctrica del agua, que es una medida de su capacidad para reducir las fuerzas electrostáticas entre iones. La formación de iones mejora aún más la solubilidad del amoníaco en agua.
La combinación de enlaces de hidrógeno, interacciones dipolo-dipolo e ionización hace que el amoníaco sea altamente soluble en agua.