Etilen glikol ($C_2H_4(OH)_2$) ve 1-propanol ($C_3H_7OH$) karşılaştırıldığında, etilen glikolün daha yüksek kaynama noktasına sahip olmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
A) Daha fazla karbon atomu içermesi
B) İki hidroksil grubu içermesi
C) Daha düşük molekül kütlesine sahip olması
D) Dallanmış yapıda olması
Etilen glikol ve 1-propanolün kaynama noktalarını karşılaştıralım ve etilen glikolün neden daha yüksek kaynama noktasına sahip olduğunu anlamaya çalışalım:
- Kaynama Noktası Nedir? Kaynama noktası, bir sıvının buhar basıncının ortam basıncına eşit olduğu sıcaklıktır. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, kaynama noktası da o kadar yüksek olur. Yani, molekülleri bir arada tutan kuvvetleri yenmek için daha fazla enerji (ısı) gerekir.
- Moleküller Arası Çekim Kuvvetleri: Moleküller arasındaki çekim kuvvetleri kaynama noktasını doğrudan etkiler. Başlıca moleküller arası kuvvetler şunlardır:
- Van der Waals Kuvvetleri (London Dağılım Kuvvetleri): Tüm moleküller arasında bulunur. Molekül büyüklüğü ve yüzey alanı arttıkça bu kuvvetler de artar.
- Dipol-Dipol Etkileşimleri: Polar moleküller arasında bulunur. Molekülün polaritesi arttıkça bu etkileşimler güçlenir.
- Hidrojen Bağları: Hidrojen atomunun doğrudan oksijen (O), azot (N) veya flor (F) atomuna bağlı olduğu moleküller arasında bulunur. Oldukça güçlü bir moleküller arası kuvvettir.
- Etilen Glikol ($C_2H_4(OH)_2$) ve 1-Propanol ($C_3H_7OH$) Karşılaştırması:
- Etilen Glikol: İki adet hidroksil (OH) grubuna sahiptir. Bu, moleküller arasında daha fazla hidrojen bağı oluşmasına olanak tanır.
- 1-Propanol: Tek bir hidroksil (OH) grubuna sahiptir. Dolayısıyla, etilen glikole göre daha az hidrojen bağı oluşturabilir.
- Seçenekleri Değerlendirelim:
- A) Daha fazla karbon atomu içermesi: 1-Propanol (3 karbon) etilen glikolden (2 karbon) daha fazla karbon atomuna sahiptir. Bu nedenle, bu seçenek doğru değil.
- B) İki hidroksil grubu içermesi: Etilen glikolün iki hidroksil grubu içermesi, moleküller arasında daha fazla hidrojen bağı oluşmasına neden olur. Bu da kaynama noktasını artırır. Bu nedenle, bu seçenek doğru.
- C) Daha düşük molekül kütlesine sahip olması: Molekül kütlesi arttıkça Van der Waals kuvvetleri artar ve genellikle kaynama noktası da artar. Ancak hidrojen bağı gibi diğer etkileşimler daha baskın olabilir. Bu seçenek hidrojen bağlarının etkisini göz ardı ettiği için doğru değil.
- D) Dallanmış yapıda olması: Dallanmış yapılar, moleküller arası temas yüzeyini azaltarak Van der Waals kuvvetlerini zayıflatır ve kaynama noktasını düşürür. Her iki molekül de dallanmış yapıda değildir, bu nedenle bu seçenek doğru değil.
Sonuç olarak, etilen glikolün 1-propanolden daha yüksek kaynama noktasına sahip olmasının temel nedeni, iki hidroksil grubu içermesi ve bu sayede daha fazla hidrojen bağı oluşturabilmesidir.
Cevap B seçeneğidir.
