- Yoğun fazla NH_{3} ve H_2O moleküllerinden oluşan bir karışımda bazı bağlanma biçimleri 1, 2 ve 3 ile numaralandırılarak aşağıda verilmiştir.
Buna göre, karışım ve bağlanma türleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) 1 ve 3 hidrojen bağını ifade eder.
B) NH_{3} ve H_2O sıvıları arasında hidrojen bağı oluşur.
C) 2 polar kovalent bağı gösterir.
D) Karışım kaynarken 1 ve 3 bağları kırılır.
E) H_2O polar NH_{3} ise apolar moleküllerden oluşur.
\text{NH}_3 ve \text{H}_2\text{O} Karışımındaki Kimyasal Bağlar ve Etkileşim Türleri
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Verilen Bağların Türlerini Belirleme
- 1 Numaralı Bağ: \text{NH}_3 molekülünün kendi içerisindeki azot (\text{N}) ve hidrojen (\text{H}) atomları arasındaki bağdır. Farklı ametal atomları arasında elektron ortaklaşmasıyla oluştuğu için molekül içi polar kovalent bağdır (güçlü etkileşim).
- 2 Numaralı Bağ: \text{NH}_3 molekülündeki hidrojen atomu ile \text{H}_2\text{O} molekülündeki yüksek elektronegatifliğe sahip oksijen (\text{O}) atomunun ortaklanmamış elektron çifti arasındaki kesikli çizgiyle gösterilen etkileşimdir. Bu etkileşim moleküller arası hidrojen bağıdır (zayıf etkileşim).
- 3 Numaralı Bağ: \text{H}_2\text{O} molekülünün kendi içerisindeki oksijen (\text{O}) ve hidrojen (\text{H}) atomları arasındaki bağdır. Bu da molekül içi polar kovalent bağdır (güçlü etkileşim).
Adım 2 — A Seçeneğinin Analizi
- İfade: “1 ve 3 hidrojen bağını ifade eder.”
- Açıklama: 1 ve 3 numaralı bağlar molekül içi güçlü kovalent bağlardır; hidrojen bağı ise moleküller arasında zayıf bir etkileşimdir. Bu nedenle ifade yanlıştır.
Adım 3 — B Seçeneğinin Analizi
- İfade: “\text{NH}_3 ve \text{H}_2\text{O} sıvıları arasında hidrojen bağı oluşur.”
- Açıklama: Hidrojen atomunun elektronegatifliği yüksek olan \text{F}, \text{O}, \text{N} atomlarına bağlı olduğu durumlarda moleküller arasında hidrojen bağı kurulur. Hem \text{NH}_3 hem de \text{H}_2\text{O} bu şartı sağladığından aralarında hidrojen bağı oluşur (2 numaralı bağ). Bu nedenle ifade doğrudur.
Adım 4 — C Seçeneğinin Analizi
- İfade: “2 polar kovalent bağı gösterir.”
- Açıklama: 2 numaralı bağ, moleküller arası fiziksel bir bağ olan hidrojen bağıdır; kovalent bağ değildir. Bu nedenle ifade yanlıştır.
Adım 5 — D Seçeneğinin Analizi
- İfade: “Karışım kaynarken 1 ve 3 bağları kırılır.”
- Açıklama: Kaynama fiziksel bir hal değişimidir. Fiziksel olaylarda molekül içi güçlü bağlar (1 ve 3) korunur, yalnızca moleküller arası zayıf etkileşimler (2) kırılır. Bu nedenle ifade yanlıştır.
Adım 6 — E Seçeneğinin Analizi
- İfade: “\text{H}_2\text{O} polar, \text{NH}_3 ise apolar moleküllerden oluşur.”
- Açıklama: Hem \text{H}_2\text{O} (kırık doğru geometri) hem de \text{NH}_3 (üçgen piramit geometri) merkez atomlarındaki ortaklanmamış elektron çiftlerinden dolayı dipol momente sahiptir ve her ikisi de polar moleküldür. Bu nedenle ifade yanlıştır.
Adım 7 — Seçenek Karşılaştırması
A. 1 ve 3 hidrojen bağını ifade eder. — 1 ve 3 polar kovalent bağdır.
B. \text{NH}_3 ve \text{H}_2\text{O} sıvıları arasında hidrojen bağı oluşur. — Her iki molekül de hidrojen bağı yapma şartını sağlar.
C. 2 polar kovalent bağı gösterir. — 2 numaralı bağ hidrojen bağıdır.
D. Karışım kaynarken 1 ve 3 bağları kırılır. — Kaynamada zayıf etkileşim olan 2 numaralı bağ kırılır.
E. \text{H}_2\text{O} polar \text{NH}_3 ise apolar moleküllerden oluşur. — Her iki molekül de polardır.
Adım 8 — Son Doğrulama
\text{NH}_3 ve \text{H}_2\text{O} molekülleri yoğun fazda birbiriyle karıştırıldığında moleküller arasında etkin kuvvet olarak hidrojen bağı kurulur. Bu durum B seçeneğinde doğru olarak verilmiştir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: B) \text{NH}_3 ve \text{H}_2\text{O} sıvıları arasında hidrojen bağı oluşur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Moleküller arası zayıf etkileşimlerin kaynama noktasına etkisini ve çözünürlük ilişkisini pekiştirmek için benzer bir soru daha çözmemi ister misin?