Etkinlik-2.15: Hidrojenli Moleküllere Yakından Bakalım
2. Soru: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ve 9 ile gösterilen etkileşimler polar moleküller arasında olduğundan dipol-dipol etkileşimidir.
Cevap: Evet, belirtilen moleküller arasında dipol-dipol etkileşimi meydana gelir çünkü bu moleküller polar yapıdadır. Elektronegatif atomlar (F, O, N, Cl, S) hidrojen ile bağ yaparak kalıcı dipoller oluşturur. Bu dipoller moleküller arası çekim kuvvetine sebep olur. Örneğin, H-F, H₂O ve NH₃ molekülleri, hidrojen bağları sayesinde güçlü dipol-dipol etkileşimleri gösterir.
3. Soru: Öğrencilerden belirledikleri ölçütü kullanarak açıklama yapmaları beklenmektedir.
Cevap: Dipol-dipol etkileşimlerinin oluşması için moleküller arasında elektronegatiflik farkının yüksek olması ve polar bir yapı bulunması gereklidir. Öğrenciler, elektronegatiflik farkını kullanarak yük dağılımı açısından molekül içindeki kısmi negatif (δ⁻) ve kısmi pozitif (δ⁺) bölgeleri belirleyebilir. Örneğin, HF molekülünde flor elektronegatifliği nedeniyle kısmi negatif yüklenirken, hidrojen kısmi pozitif yüklenir ve bu durum moleküller arası çekim kuvvetini artırır.
4. Soru: Aynı moleküller ve farklı moleküller arası dipol-dipol etkileşimlerini sınıflandırınız.
| Aynı Moleküller Arası Dipol-Dipol Etkileşimi İçerenler | Farklı Moleküller Arası Dipol-Dipol Etkileşimi İçerenler |
|---|---|
| 4, 5, 6, 9 | 2, 3, 7, 8 |
Açıklama:
- Aynı moleküller arası dipol-dipol etkileşimleri, moleküllerin tamamen aynı yapıya sahip olduğu durumlardır. Örneğin, H₂O...H₂O gibi.
- Farklı moleküller arası dipol-dipol etkileşimleri, farklı polar moleküller arasında oluşur. Örneğin, H₂O...NH₃ gibi.
5. Soru: HF moleküllerinde yük yoğunluğunu gösteren renkler daha koyu ifade edilmiştir. Bu durumun nedeni ile ilgili açıklama yapınız.
Cevap: HF molekülünde flor atomu, hidrojen atomuna kıyasla çok daha yüksek bir elektronegatiflik değerine sahiptir. Florun elektronegatifliği 4.0 iken, hidrojenin elektronegatifliği 2.1'dir. Bu fark, flor atomunun elektronları kendine daha güçlü çekmesine ve molekül içindeki yük dağılımının belirgin hale gelmesine neden olur. Bu durum görselde koyu renklerle ifade edilmiştir, çünkü elektron yoğunluğu flor atomunun çevresinde daha fazladır.
6. Soru: HF, H₂O ve NH₃ molekülleri arasında hidrojen bağı oluşur mu?
Cevap: Evet, HF, H₂O ve NH₃ molekülleri arasında hidrojen bağları oluşur. Bu bağlar, moleküllerde bulunan hidrojen atomunun yüksek elektronegatifliğe sahip atomlara (F, O, N) bağlanmasıyla meydana gelir. Hidrojen bağları, moleküller arası güçlü etkileşimler sağlayarak kaynama noktalarını artırır ve su gibi maddelerin benzersiz özellikler göstermesine neden olur.
7. Soru: Hidrojen bağı içeren maddeler karşılaştırıldığında farklı moleküller arasında da hidrojen bağı oluşabilir.
a) Aynı moleküller arasında hidrojen bağı etkileşimleri:
- H₂O...H₂O
- NH₃...NH₃
- HF...HF
b) Farklı moleküller arasında hidrojen bağı etkileşimleri:
- H₂O...NH₃
- H₂O...HF
- NH₃...HF
Bu hidrojen bağları sayesinde farklı moleküller arasında güçlü çekim kuvvetleri meydana gelir ve bu sayede çözeltilerde çözünürlük artar.