A amônia (NH₃) é muito mais solúvel em água do que a fosfina (pH₃) devido a vários fatores:

1. Ligação de hidrogênio:

* amônia: A amônia pode formar fortes ligações de hidrogênio com moléculas de água. O átomo de nitrogênio altamente eletronegativo na amônia atrai o par de elétrons na ligação N-H, dando ao átomo de hidrogênio uma carga positiva parcial. Essa carga positiva interage fortemente com os pares solitários no átomo de oxigênio da água, formando uma ligação de hidrogênio.
* fosfina: A fosfina, por outro lado, tem uma capacidade muito mais fraca de formar ligações de hidrogênio. O átomo de fósforo é menos eletronegativo que o nitrogênio, resultando em um momento dipolar mais fraco e menos carga positiva nos átomos de hidrogênio. Isso leva a interações mais fracas com moléculas de água.

2. Tamanho molecular e polarizabilidade:

* amônia: A amônia é uma molécula menor que a fosfina, permitindo que ela interaja melhor com as pequenas moléculas de água.
* fosfina: A fosfina é uma molécula maior e possui uma polarizabilidade maior, o que significa que sua nuvem de elétrons é mais facilmente distorcida. Esse aumento da polarizabilidade leva a uma ligação mais fraca de hidrogênio e menor solubilidade.

3. Eletronegatividade e polaridade:

* amônia: A maior eletronegatividade do nitrogênio em comparação com o fósforo resulta em uma ligação N-H mais polar na amônia. Essa polaridade mais forte aumenta a capacidade da amônia de formar ligações de hidrogênio com água.
* fosfina: A ligação P-H na fosfina é menos polar, resultando em interações mais fracas com a água.

4. Força de união:

* amônia: A ligação N-H é mais forte que a ligação P-H, tornando mais difícil para a amônia se separar e se dissolver na água.
* fosfina: A ligação P-H mais fraca na fosfina facilita a dissociação da molécula em água, mas essa dissociação não é suficiente para superar a falta de forte ligação de hidrogênio.

em resumo: A combinação de ligação mais forte de hidrogênio, tamanho menor, maior polaridade e ligação N-H mais forte na amônia o torna muito mais solúvel em água do que a fosfina.