H₂O molekülünün kaynama noktasının aynı grup elementlerinin hidrürlerine göre anormal derecede yüksek olmasının temel sebebi nedir?
A) Molekül kütlesinin büyük olması
B) Hidrojen bağlarının varlığı
C) Kovalent bağların güçlü olması
D) Molekül geometrisinin düzlemsel olması
Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyerek H₂O'nun neden farklı davrandığını anlayalım:
- Kaynama Noktası Nedir? Kaynama noktası, bir sıvının gaz haline geçtiği sıcaklıktır. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, kaynama noktası da o kadar yüksek olur.
- Aynı Gruptaki Hidrürler: Periyodik tabloda aynı grupta bulunan elementlerin hidrojenle oluşturduğu bileşiklere hidrür denir. Örneğin, oksijen (O) grubunda kükürt (S), selenyum (Se) ve tellür (Te) bulunur. Bu elementlerin hidrürleri H₂S, H₂Se ve H₂Te'dir.
- Molekül Kütlesi Etkisi: Genellikle, molekül kütlesi arttıkça kaynama noktası da artar. Çünkü daha büyük moleküller arasında daha güçlü Van der Waals kuvvetleri (London dağılma kuvvetleri) oluşur. Ancak, H₂O'nun kaynama noktası, molekül kütlesi daha büyük olan H₂S, H₂Se ve H₂Te'den çok daha yüksektir. Bu durum, sadece molekül kütlesiyle açıklanamaz.
- Hidrojen Bağları: İşte burası önemli! Hidrojen bağı, bir moleküldeki hidrojen atomunun (H), başka bir moleküldeki elektronegatif bir atoma (genellikle oksijen (O), azot (N) veya flor (F)) kuvvetlice çekilmesiyle oluşur. Su molekülleri arasında hidrojen bağları bulunur. Bu bağlar, diğer moleküller arası kuvvetlere göre oldukça güçlüdür.
- Seçeneklerin İncelenmesi:
- A) Molekül kütlesinin büyük olması: H₂O'nun molekül kütlesi, aynı gruptaki diğer hidrürlerden daha küçüktür. Bu nedenle bu seçenek doğru olamaz.
- B) Hidrojen bağlarının varlığı: Su molekülleri arasında hidrojen bağları bulunur ve bu bağlar kaynama noktasını önemli ölçüde artırır. Bu doğru cevaptır.
- C) Kovalent bağların güçlü olması: Kovalent bağlar molekül içi bağlardır ve kaynama noktasını doğrudan etkilemez. Moleküller arası kuvvetler kaynama noktasını belirler.
- D) Molekül geometrisinin düzlemsel olması: Molekül geometrisi bazı özellikleri etkileyebilir ancak H₂O'nun yüksek kaynama noktasının temel sebebi hidrojen bağlarıdır.
Sonuç olarak, H₂O molekülünün kaynama noktasının aynı grup elementlerinin hidrürlerine göre anormal derecede yüksek olmasının temel sebebi, moleküller arasında oluşan güçlü hidrojen bağlarıdır.
Cevap B seçeneğidir.
