Metan (CH₄) molekülünde karbon ve hidrojen atomları arasındaki elektronegatiflik farkı 0,4'tür. Bu molekül için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) İyonik bağ oluşmuşturSevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için öncelikle bağ türlerini elektronegatiflik farkına göre nasıl belirlediğimizi ve ardından molekülün genel polaritesini nasıl yorumladığımızı hatırlamamız gerekiyor.
Atomlar arasındaki elektronegatiflik farkı, oluşan kimyasal bağın türünü belirler. Genel kabul görmüş kurallar şunlardır:
Elektronegatiflik farkı 0,0 - 0,4 arasında ise apolar kovalent bağ oluşur.
Elektronegatiflik farkı 0,4 - 1,7 arasında ise polar kovalent bağ oluşur.
Elektronegatiflik farkı 1,7 ve üzeri ise iyonik bağ oluşur.
Soru, metan ($CH_4$) molekülündeki karbon (C) ve hidrojen (H) atomları arasındaki elektronegatiflik farkının 0,4 olduğunu belirtiyor. Bu değer, 0,4 - 1,7 aralığının alt sınırında yer alır. Dolayısıyla, C-H bağları polar kovalent bağlardır.
Bir molekülün polar olup olmadığını belirlemek için hem bağların polaritesine hem de molekülün geometrisine bakmamız gerekir.
Metan ($CH_4$) molekülünde merkez atom karbondur (C). Karbon, dört adet hidrojen (H) atomu ile bağ yapmıştır.
Karbon atomunun değerlik elektron sayısı 4'tür ve bu 4 elektronu 4 hidrojen atomuyla kovalent bağ oluşturmak için kullanır. Merkez atomda hiç ortaklanmamış elektron çifti (yalnız elektron çifti) kalmaz.
VSEPR (Değerlik Kabuğu Elektron Çifti İtme Kuramı) teorisine göre, $CH_4$ molekülü düzgün dörtyüzlü (tetrahedral) bir geometriye sahiptir.
Düzgün dörtyüzlü bir yapıda, merkez atom aynı tür atomlarla çevrili olduğunda (burada 4 hidrojen atomu) ve merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti bulunmadığında, bağ dipol momentleri birbirini simetrik olarak iptal eder.
Her bir C-H bağı polar olmasına rağmen, molekülün genel dipol momenti sıfır olur. Bu da molekülün apolar olduğu anlamına gelir.
Şimdi bulgularımızı seçeneklerle karşılaştıralım:
A) İyonik bağ oluşmuştur: Yanlış. Elektronegatiflik farkı 0,4 olduğu için iyonik bağ değil, kovalent bağ oluşur.
B) Polar kovalent bağ vardır ve molekül polardır: Yanlış. C-H bağları polar olsa da, molekülün düzgün dörtyüzlü geometrisi nedeniyle molekül apolardır.
C) Polar kovalent bağ vardır fakat molekül apolardır: Doğru. C-H bağları elektronegatiflik farkından dolayı polardır, ancak molekülün düzgün dörtyüzlü simetrisi nedeniyle molekül apolardır.
D) Apolar kovalent bağ vardır ve molekül apolardır: Yanlış. C-H bağları elektronegatiflik farkı 0,4 olduğu için apolar değil, polardır.
Cevap C seçeneğidir.
