F_{2} ve Cl_{2} oda koşullarında gaz, Br_{2} sıvı, I_{2} ise katı hâldedir.
Bu moleküller ile ilgili;
I. Apolar moleküllerdir.
II. Yoğun fazlarında molekülleri arasında London kuvvetleri etkindir.
III. Elektron sayısı fazla olanın, yoğun fazlarındaki fiziksel etkileşimleri daha kuvvetlidir.
IV. Aynı koşullarda I_{2} molekülleri arasındaki etkin etkileşimler en fazladır.
V. Aynı sıcaklıkta buhar basıncı en büyük olan iyottur.
Halojenlerde London Kuvvetleri ve Fiziksel Hâl Değişimi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Aynı tür ametal atomlarından oluşan iki atomlu moleküller (diatomik elementler) apolar yapıdadır. Apolar moleküllerde yalnızca London dağılım kuvvetleri görülür; toplam elektron sayısı (veya mol kütlesi) arttıkça London kuvvetleri güçlenir, kaynama noktası yükselir ve aynı sıcaklıktaki buhar basıncı düşer.
ÇÖZÜM VE ÖNCÜL ANALİZİ
Verilen \text{F}_2, \text{Cl}_2, \text{Br}_2 ve \text{I}_2 molekülleri 7A grubu halojenleridir. Grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom numarası (elektron sayısı) artar: \text{F}_2 < \text{Cl}_2 < \text{Br}_2 < \text{I}_2.
- I. Öncül (Doğru): Aynı cins iki ametal atomunun kovalent bağ yapmasıyla oluştukları için dipol momentleri sıfırdır; hepsi apolar moleküldür.
- II. Öncül (Doğru): Apolar moleküllerin yoğun fazlarında (sıvı ve katı) tanecikler arasında görülen tek ve etkin çekim kuvveti London (indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol) kuvvetleridir.
- III. Öncül (Doğru): Elektron sayısı ve molekülün kutuplanabilirliği arttıkça London çekim kuvveti artar. Bu durum yoğun fazlardaki fiziksel etkileşimleri güçlendirir.
- IV. Öncül (Doğru): İyot (\text{I}_2) molekülü en fazla elektrona sahip olduğundan London çekim kuvvetleri en güçlüdür; bu nedenle oda koşullarında katı hâldedir.
- V. Öncül (Yanlış): Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça taneciklerin buharlaşması zorlaşır ve buhar basıncı azalır. Çekim kuvveti en zayıf olan \text{F}_2’nin buhar basıncı en büyük, çekim kuvveti en güçlü olan \text{I}_2’nin ise buhar basıncı en küçüktür.
CEVAP:
- Doğru olanlar: I, II, III ve IV
- Yanlış olan: V (Buhar basıncı en büyük olan \text{F}_2’dir)
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Tanecikler arası çekim kuvveti ile kaynama noktası doğru orantılı, aynı sıcaklıktaki buhar basıncı ve uçuculuk ise ters orantılıdır. London kuvveti en büyük olan \text{I}_2’nin kaynama noktası en yüksek, buhar basıncı en düşüktür.
