1. Polaritet:Ammoniak (NH3) är en polär molekyl, vilket betyder att den har en positiv ände (kväveatomen) och en negativ ände (väteatomerna). Vatten är också en polär molekyl, med en positiv ände (väteatomerna) och en negativ ände (syreatomen). Denna polaritet tillåter ammoniakmolekyler att bilda starka vätebindningar med vattenmolekyler. Vätebindning är en typ av intermolekylär kraft som uppstår när en väteatom kovalent bunden till en mycket elektronegativ atom (som kväve, syre eller fluor) attraheras av en elektronegativ atom i en annan molekyl. När det gäller ammoniak och vatten attraheras ammoniakens väteatomer till syreatomen i vattnet och kväveatomen i ammoniaken attraheras till vattnets väteatomer.
2. Dipol-dipol-interaktioner:Förutom vätebindning upplever ammoniak- och vattenmolekyler även dipol-dipol-interaktioner. Dipol-dipol-interaktioner är intermolekylära krafter som uppstår mellan polära molekyler. Den positiva änden av en molekyl attraheras till den negativa änden av en annan molekyl, och vice versa. Dessa dipol-dipol-interaktioner bidrar till ammoniakens löslighet i vatten.
3. Jonisering av ammoniak:En liten andel av ammoniakmolekylerna i vatten genomgår jonisering och bildar ammoniumjoner (NH4+) och hydroxidjoner (OH-). Denna joniseringsprocess underlättas av vattnets höga dielektriska konstant, vilket är ett mått på dess förmåga att minska de elektrostatiska krafterna mellan joner. Bildandet av joner ökar ytterligare ammoniakens löslighet i vatten.
Kombinationen av vätebindning, dipol-dipol-interaktioner och jonisering gör ammoniak mycket lösligt i vatten.
