Soru:
Bir maddenin erime noktasının yüksek olması, molekülünün hangi özelliği ile doğrudan ilişkilidir? Aşağıdaki moleküllerden hangisinin erime noktası en yüksektir ve neden?
- A) \( \text{CH}_4 \) (Metan)
- B) \( \text{H}_2\text{O} \) (Su)
- C) \( \text{HCl} \) (Hidrojen Klorür)
- D) \( \text{I}_2 \) (İyot)
Çözüm:
🧊 Erime noktası, moleküller arası çekim kuvvetlerinin gücü ile doğru orantılıdır. Kuvvet ne kadar büyükse, katı halden kurtulmak için gereken enerji (ısı) o kadar fazladır.
- ➡️ Adım 1: Moleküller Arası Bağ Türlerini Belirleme - \( \text{CH}_4 \) apolar, sadece London kuvvetleri. \( \text{HCl} \) polar, dipol-dipol etkileşimleri. \( \text{H}_2\text{O} \) polar ve hidrojen bağı yapar. \( \text{I}_2 \) apolar ama büyük molekül, bu nedenle güçlü London kuvvetleri.
- ➡️ Adım 2: Bağ Kuvvetlerini Karşılaştırma - Genel sıralama: London (zayıf) < Dipol-dipol < Hidrojen bağı < İyonik/Kovalent Ağ. Ancak \( \text{I}_2 \) çok büyük bir molekül olduğu için London kuvvetleri beklenenden çok güçlüdür.
- ➡️ Adım 3: Değerlendirme ve Karar Verme - \( \text{H}_2\text{O} \) güçlü hidrojen bağlarına sahiptir. \( \text{I}_2 \) ise büyük elektron bulutu nedeniyle çok güçlü London kuvvetlerine sahiptir. Pratikte, \( \text{I}_2 \)'nin erime noktası (114°C) \( \text{H}_2\text{O} \)'nun erime noktasından (0°C) daha yüksektir. Bu durum, molekül büyüklüğünün London kuvvetleri üzerindeki belirleyici etkisini gösterir.
✅ En yüksek erime noktası, güçlü London kuvvetlerine sahip olan D) \( \text{I}_2 \) molekülüne aittir.
