1. Vätebindning:
* ammoniak: Ammoniak kan bilda starka vätebindningar med vattenmolekyler. Den mycket elektronegativa kväveatomen i ammoniak lockar elektronparet i N-H-bindningen, vilket ger väteatomen en partiell positiv laddning. Denna positiva laddning interagerar starkt med de ensamma paren på syreatomen i vatten och bildar en vätebindning.
* fosfin: Fosfin har å andra sidan en mycket svagare förmåga att bilda vätebindningar. Fosforatomen är mindre elektronegativ än kväve, vilket resulterar i ett svagare dipolmoment och mindre positiv laddning på väteatomerna. Detta leder till svagare interaktioner med vattenmolekyler.
2. Molekylstorlek och polariserbarhet:
* ammoniak: Ammoniak är en mindre molekyl än fosfin, vilket gör att den bättre kan interagera med de små vattenmolekylerna.
* fosfin: Fosfin är en större molekyl och har en större polariserbarhet, vilket innebär att dess elektronmoln lättare är förvrängt. Detta ökade polariserbarhet leder till svagare vätebindning och lägre löslighet.
3. Elektronegativitet och polaritet:
* ammoniak: Den högre elektronegativiteten hos kväve jämfört med fosfor resulterar i en mer polär N-H-bindning i ammoniak. Denna starkare polaritet förbättrar ammoniakens förmåga att bilda vätebindningar med vatten.
* fosfin: P-H-bindningen i fosfin är mindre polär, vilket resulterar i svagare interaktioner med vatten.
4. Bondstyrka:
* ammoniak: N-H-bindningen är starkare än P-H-bindningen, vilket gör det svårare för ammoniak att bryta isär och lösa upp i vatten.
* fosfin: Den svagare P-H-bindningen i fosfin gör det enklare för molekylen att dissociera i vatten, men denna dissociation är inte tillräcklig för att övervinna bristen på stark vätebindning.
Sammanfattningsvis: Kombinationen av starkare vätebindning, mindre storlek, högre polaritet och starkare N-H-bindning i ammoniak gör det mycket mer lösligt i vatten än fosfin.
