Soru:
\( \text{CH}_3\text{F} \) (florometan) ve \( \text{CH}_4 \) (metan) moleküllerinin kaynama noktalarını karşılaştırınız. Dipol-dipol etkileşiminin bu farktaki rolünü açıklayınız.
Çözüm:
💡 Bu soru, apolar ve polar moleküllerin fiziksel özelliklerini doğrudan karşılaştırmamızı sağlar.
- ➡️ Adım 1: Molekül Yapılarını ve Polaritelerini Belirleme - \( \text{CH}_4 \) molekülü simetrik tetrahedral yapıdadır. C-H bağlarındaki elektronegatiflik farkı çok küçük olduğu için molekül apolardır. \( \text{CH}_3\text{F} \) molekülünde ise, C-F bağı oldukça polardır ve molekülün simetrisi bozulmuştur. Bu nedenle \( \text{CH}_3\text{F} \) polardır.
- ➡️ Adım 2: Moleküller Arası Kuvvetleri Belirleme - \( \text{CH}_4 \) molekülleri arasında sadece London (dağılma) kuvvetleri etkilidir. \( \text{CH}_3\text{F} \) molekülleri arasında ise hem London kuvvetleri hem de dipol-dipol etkileşimleri vardır.
- ➡️ Adım 3: Kaynama Noktası Karşılaştırması - Dipol-dipol etkileşimleri, London kuvvetlerinden daha güçlüdür. Bu ekstra çekim kuvvetini yenmek için daha fazla enerji (ısı) gerekir. Ayrıca, \( \text{CH}_3\text{F} \)'nin molekül kütlesi de \( \text{CH}_4 \)'ten daha büyüktür, bu da London kuvvetlerini biraz daha artırır.
✅ Sonuç: \( \text{CH}_3\text{F} \)'nin kaynama noktası (\( -78^\circ\text{C} \)), \( \text{CH}_4 \)'ün kaynama noktasından (\( -162^\circ\text{C} \)) çok daha yüksektir. Bunun başlıca nedeni, \( \text{CH}_3\text{F} \) molekülleri arasındaki dipol-dipol etkileşimleridir.
