Miksi ammoniakki on kaasu?

Syitä on kaksi

1) Elektronegatiivisuusero hapen ja vedyn välillä on suurempi kuin typen ja vedyn välillä eli vesimolekyylien väliset vetysidokset ovat hieman vahvempia.

2) Vetysidos muodostuu elektronegatiivisessa atomissa olevan vapaan valenssielektroniparin ja positiivisen osittaisvarauksen saaneen vetyatomin välille (tätä ei yleensä vielä esim. lukiotasolla opeteta). Vesimolekyylin hapella on kaksi vapaata valenssielektroniparia kun taas ammoniakin typellä on vain yksi vapaa valenssielektronipari.

Vesimolekyyli on siis tarkalleen ottaen dipoli, jossa on kaksi negatiivista kohtiota (vapaat elektroniparit) ja kaksi positiivista kohtiota (osittaisvarautuneet vedyt). Kun negatiivisia ja positiivisa kohtioita on suhteessa 1:1, niin vesimolekyylien välillä jokaiselle negatiiviselle kohtiolle löytyy aina toisesta molekyylistä positiivinen kohtio. Yksittäinen vesimolekyyli voi muodostaa siis 4 vetysidosta ympäröivien vesimolekyylien kanssa.

Ammoniakkimolekyylissä on vain yksi negatiivinen kohtio (typen vapaa valenssielektronipari) ja kolme positiivista kohtiota (osittaisvarautuneet kolme vetyä). Suhde on siis 1:3. Näin yksittäinen ammoniakkimolekyyli muodostaa korkeintaan 2 vetysidosta, koska negatiivisia kohtioita ei riitä jokaiselle positiivisesti osittaisvarautuneelle vedylle.

Ts. vesimolekyylien välillä on kaksinkertainen määrä vetysidoksia ja ne ovat vielä vahvempiakin kuin ammoniakin tapauksessa. Siksi vesi on huoneenlämmössä neste ja ammoniakki on kaasu.

Ammoniakki on kaasu tietyssä lämpötila-alueella. Ja ihan oma lukunsa on se, että vesi liuottaa itseensä tietyn määrän ammoniakkia näin saadaan vesi-ammoniakki liuosta.
Ammoniakki saadaan nesteytettyä kun painetta nostetaan ja lämpötilaa alennetaan.
Vanhemmissa ja suurissa kylmälaitoksissa käytetään ammoniakkia lämmönsiirtoaineena.