Merhaba sevgili öğrenciler!
Hidrojen bağı, moleküller arası çekim kuvvetlerinin en güçlülerinden biridir ve belirli koşullar altında oluşur. Bir molekülde hidrojen atomunun, oldukça elektronegatif olan Flor (F), Oksijen (O) veya Azot (N) atomlarından birine doğrudan bağlı olması ve bu hidrojenin başka bir moleküldeki elektronegatif F, O veya N atomunun ortaklanmamış elektron çiftine çekilmesiyle meydana gelir.
Şimdi seçenekleri bu bilgi ışığında inceleyelim:
- A) $CH_4$ ve $CH_4$:
- $CH_4$ (metan) molekülünde hidrojen atomları karbona (C) bağlıdır. Karbon, hidrojen bağı oluşturmak için yeterince elektronegatif değildir (F, O, N değildir).
- Bu nedenle, $CH_4$ molekülleri arasında hidrojen bağı etkileşimi gözlenmez. Bu moleküller arasında sadece zayıf London dağılım kuvvetleri bulunur.
- B) $H_2O$ ve $H_2S$:
- $H_2O$ (su) molekülünde hidrojen atomları oksijene (O) bağlıdır (H-O bağı). Oksijen elektronegatiftir ve hidrojen bağı oluşturabilir.
- $H_2S$ (hidrojen sülfür) molekülünde hidrojen atomları kükürde (S) bağlıdır (H-S bağı). Kükürt, oksijen kadar elektronegatif değildir ve hidrojen bağı oluşturmak için gerekli koşulu sağlamaz.
- Bu nedenle, $H_2O$ kendi molekülleri arasında hidrojen bağı yaparken, $H_2S$ ile hidrojen bağı etkileşimi gözlenmez.
- C) $NH_3$ ve $H_2O$:
- $NH_3$ (amonyak) molekülünde hidrojen atomları azota (N) bağlıdır (H-N bağı). Azot elektronegatiftir ve üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunur. Bu nedenle $NH_3$ hem hidrojen bağı vericisi hem de alıcısı olabilir.
- $H_2O$ (su) molekülünde hidrojen atomları oksijene (O) bağlıdır (H-O bağı). Oksijen elektronegatiftir ve üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunur. Bu nedenle $H_2O$ hem hidrojen bağı vericisi hem de alıcısı olabilir.
- Her iki molekül de hidrojen bağı oluşturma potansiyeline sahip olduğu için, $NH_3$ ve $H_2O$ arasında güçlü hidrojen bağı etkileşimleri gözlenir. Örneğin, $NH_3$'teki hidrojenler $H_2O$'daki oksijenle veya $H_2O$'daki hidrojenler $NH_3$'teki azotla hidrojen bağı kurabilir.
- D) $C_2H_6$ ve $CH_3OH$:
- $C_2H_6$ (etan) molekülünde hidrojen atomları karbona (C) bağlıdır. Karbon elektronegatif değildir ve hidrojen bağı oluşturmaz.
- $CH_3OH$ (metanol) molekülünde hidrojen atomu oksijene (O) bağlıdır (O-H bağı). Bu nedenle $CH_3OH$ kendi molekülleri arasında hidrojen bağı oluşturabilir.
- Ancak, $C_2H_6$ hidrojen bağı oluşturamadığı için, bu iki farklı molekül arasında hidrojen bağı etkileşimi gözlenmez.
- E) $HCl$ ve $HBr$:
- $HCl$ (hidrojen klorür) molekülünde hidrojen atomu klora (Cl) bağlıdır (H-Cl bağı). Klor elektronegatif olsa da, F, O, N kadar elektronegatif değildir ve hidrojen bağı oluşturmak için yeterli değildir.
- $HBr$ (hidrojen bromür) molekülünde hidrojen atomu broma (Br) bağlıdır (H-Br bağı). Brom da F, O, N kadar elektronegatif değildir.
- Bu moleküller arasında dipol-dipol etkileşimleri ve London kuvvetleri bulunur, ancak hidrojen bağı etkileşimi gözlenmez.
Yukarıdaki analizler sonucunda, hidrojen bağı etkileşiminin gözlendiği madde çifti $NH_3$ ve $H_2O$'dur.
Cevap C seçeneğidir.
