Sıvı hâlde bulunan He ve F_{2} maddelerinin tanecikleri arasındaki etkileşimler aşağıda verilen görselde modellenmiştir.
Buna göre, He ve F_{2} maddeleriyle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
(_{2}He , _{9}F)
A) He atomları arasındaki etkileşim F_{2} molekülleri arasındaki etkileşimden daha zayıftır.
B) F_{2}'nin kaynama noktası, He’ninkinden daha düşüktür.
E) Her iki maddenin de tanecikleri arasındaki etkileşim apolar maddeler arasındaki tek etkileşim türüdür.
Apolar Taneciklerde London Dağılım Kuvvetleri ve Kaynama Noktası Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: London dağılım kuvvetleri (indüklenmiş dipol - indüklenmiş dipol etkileşimleri); soy gaz atomları ve apolar moleküllerde görülen tek moleküller arası zayıf etkileşim türüdür. Tanecikteki toplam elektron sayısı ve polarizebilirlik (kutuplanabilirlik) arttıkça London çekim gücü artar; buna bağlı olarak maddenin erime ve kaynama noktası yükselir.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Verilen maddelerden _2\text{He} tek atomlu bir soy gaz, _9\text{F} ise apolar kovalent bağlı diatomik (F_2) bir moleküldür:
- He taneciğinde: 2 elektron bulunur.
- F_2 molekülünde: 2 \times 9 = 18 elektron bulunur.
Elektron sayısı F_2 > \text{He} olduğundan, F_2 molekülleri arasındaki London kuvvetleri He atomları arasındakinden daha güçlüdür. Bu durum F_2’nin kaynama noktasının He’ninkinden daha yüksek olmasını sağlar.
- A) Doğrudur. F_2 molekülünün elektron sayısı (18) He atomundan (2) fazla olduğu için He atomları arasındaki çekim daha zayıftır.
- B) Yanlıştır. F_2 tanecikleri arasındaki London çekim kuvveti daha güçlü olduğu için F_2’nin kaynama noktası He’nin kaynama noktasından daha yüksektir.
- C) Doğrudur. Her iki tür de apolar karakter taşıdığı için aralarındaki etkileşim anlık indüklenmiş dipollerden oluşan London kuvvetleridir.
- D) Doğrudur. London kuvvetleri fiziksel bağlar olup zayıf (van der Waals) etkileşimler sınıfındadır.
- E) Doğrudur. Apolar tanecikler ve soy gazlar kalıcı dipole sahip olmadıkları için aralarındaki tek çekim türü London kuvvetleridir.
CEVAP: B) F_2’nin kaynama noktası, He’ninkinden daha düşüktür. (F_2’nin tanecikler arası çekimi daha güçlü olduğundan kaynama noktası He’den daha yüksektir.)