1。水素結合:
* アンモニア: アンモニアは、水分子と強い水素結合を形成できます。アンモニア中の非常に感動性の高い窒素原子は、N-H結合の電子ペアを引き付け、水素原子に部分的な正電荷を与えます。この正電荷は、水の酸素原子の唯一のペアと強く相互作用し、水素結合を形成します。
* ホスフィン: 一方、ホスフィンは、水素結合を形成する能力がはるかに弱いです。リン原子は窒素よりも電気陰性ではないため、双極子モーメントが弱く、水素原子の正電荷が少なくなります。これにより、水分子との相互作用が弱くなります。
2。分子サイズと偏光:
* アンモニア: アンモニアはホスフィンよりも小さな分子であり、小さな水分子とよりよく相互作用することができます。
* ホスフィン: ホスフィンはより大きな分子であり、偏光が大きいため、その電子雲はより簡単に歪んでいます。これにより、偏光が増加すると、水素結合が弱くなり、溶解度が低下します。
3。 電気陰性度と極性:
* アンモニア: リンと比較して窒素の電気陰性度が高いと、アンモニアの極性N-H結合が増加します。この強い極性は、アンモニアが水と水素結合を形成する能力を高めます。
* ホスフィン: ホスフィンのP-H結合は極性が少なく、水との相互作用が弱くなります。
4。結合強度:
* アンモニア: N-H結合はP-H結合よりも強いため、アンモニアがバラバラになって水に溶けることがより困難です。
* ホスフィン: ホスフィンのP-H結合が弱くなると、分子が水に分離しやすくなりますが、この解離は強い水素結合の欠如を克服するのに十分ではありません。
要約: アンモニアのより強い水素結合、サイズが小さい、極性が高い、N-H結合が強いという組み合わせにより、ホスフィンよりもはるかに溶けやすくなります。