Soru:
Aşağıda verilen moleküllerin kaynama noktalarını (artan sırada) sıralayınız: \( \text{Cl}_2 \), \( \text{HCl} \), \( \text{Br}_2 \), \( \text{HI} \).
Çözüm:
💡 Sıralama yaparken hem molekül kütlesi (London kuvvetleri) hem de polarite (dipol-dipol) birlikte değerlendirilmelidir.
- ➡️ Adım 1: Polar ve Apolar Molekülleri Ayırt Et - \( \text{Cl}_2 \) ve \( \text{Br}_2 \) aynı cins atomlardan oluştuğu için apolardır. \( \text{HCl} \) ve \( \text{HI} \) ise farklı atomlardan oluşur ve bağ polaritesi vardır, moleküller polardır.
- ➡️ Adım 2: Apolar Molekülleri Karşılaştır (\( \text{Cl}_2 \) ve \( \text{Br}_2 \)) - Apolar moleküllerde sadece London kuvvetleri etkilidir. London kuvvetleri molekül kütlesi arttıkça artar. \( \text{Br}_2 \)'nin kütlesi (\( M \approx 160 \)) \( \text{Cl}_2 \)'ninkinden (\( M \approx 71 \)) büyüktür. Bu nedenle kaynama noktası: \( \text{Cl}_2 < \text{Br}_2 \).
- ➡️ Adım 3: Polar Molekülleri Karşılaştır (\( \text{HCl} \) ve \( \text{HI} \)) - Her ikisi de polar olduğu için hem London hem de dipol-dipol etkileşimleri vardır. \( \text{HI} \)'ın kütlesi (\( M \approx 128 \)) \( \text{HCl} \)'inkinden (\( M \approx 36.5 \)) çok daha büyüktür. London kuvvetlerindeki bu büyük fark, \( \text{HCl} \)'deki daha güçlü dipol-dipol etkileşimini bastırır. Bu nedenle kaynama noktası: \( \text{HCl} < \text{HI} \).
- ➡️ Adım 4: Genel Sıralamayı Yap - London kuvvetleri çok zayıf olan \( \text{Cl}_2 \) en düşük, hem London hem de dipol-dipol etkileşimi olan \( \text{HI} \) ve \( \text{Br}_2 \) daha yüksek sıcaklıkta kaynar. \( \text{HI} \)'ın kütlesi \( \text{Br}_2 \)'den biraz küçük olsa da, sahip olduğu dipol-dipol etkileşimi onun kaynama noktasını \( \text{Br}_2 \)'ninkine yaklaştırır veya geçebilir. Genel kabul görmüş kaynama noktaları: \( \text{Cl}_2 (-34^\circ C) < \text{HCl} (-85^\circ C) < \text{Br}_2 (59^\circ C) < \text{HI} (-35^\circ C) \) şeklindedir. Bu durumda sıralama: \( \text{Cl}_2 < \text{HCl} < \text{HI} < \text{Br}_2 \) olur.
✅ Artan kaynama noktası sırası: \( \text{Cl}_2 \), \( \text{HCl} \), \( \text{HI} \), \( \text{Br}_2 \). Bu sıralama, molekül kütlesinin (London) ve polaritenin (dipol-dipol) birlikte nasıl etki ettiğini gösterir.
