Examkin

Soru

Zorluk: ZorZayıf Etkileşimler: Hidrojen Bağı ve Fiziksel Özelliklere Etkisi

Periyodik sistemin 5A, 6A ve 7A gruplarının ilk üyeleri olan NH3NH_3 (amonyak), H2OH_2O (su) ve HFHF (hidrojen florür) bileşiklerinin kaynama noktaları, gruplarındaki diğer elementlerin hidrojenli bileşiklerine (PH3PH_3, H2SH_2S, HClHCl) kıyasla beklenmedik şekilde yüksektir. Bu durum, moleküller arasında etkin olan hidrojen bağları ile açıklanır.

Buna göre; amonyak, su ve hidrojen florür bileşikleri ile ilgili,

I. Aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları arasındaki ilişki NH3>HF>H2ONH_3 > HF > H_2O şeklindedir.
II. H2OH_2O sıvısının kaynama noktasının HFHF sıvısından yüksek olmasının temel nedeni, molekül içi O−HO-H polar kovalent bağının polaritesinin H−FH-F bağından daha fazla olmasıdır.
III. Aynı sıcaklıktaki sıvıların viskoziteleri arasındaki ilişki H2O>HF>NH3H_2O > HF > NH_3 şeklindedir.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. I ve IIICevap
  5. E
    II ve III

Cevap

Denge buhar basıncı ilişkisinin amonyak > hidrojen florür > su şeklinde olduğunu ve viskozite ilişkisinin su > hidrojen florür > amonyak şeklinde olduğunu belirten I ve III yargılarını içeren seçenektir.
Denge buhar basıncı sıralaması doğrudur çünkü moleküller arası çekim kuvveti arttıkça sıvının kaynama noktası yükselirken aynı sıcaklıktaki denge buhar basıncı düşer. Kaynama noktaları su > hidrojen florür > amonyak şeklinde olduğundan, aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçları amonyak > hidrojen florür > su şeklinde sıralanır. Viskozite sıralaması da doğrudur çünkü moleküller arası çekim kuvveti arttıkça sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnç (viskozite) artar. Moleküller arası etkileşim kuvveti su > hidrojen florür > amonyak şeklinde olduğundan viskozite sıralaması da su > hidrojen florür > amonyak olur. İkinci yargı ise yanlıştır çünkü kaynama fiziksel bir olaydır ve moleküller arası hidrojen bağlarının kopmasıyla gerçekleşir, molekül içi polar kovalent bağlar kopmaz. Ayrıca H−FH-F kovalent bağı O−HO-H bağından daha polardır, suyun kaynama noktasının yüksek olması kurabildiği hidrojen bağı sayısının fazla olmasıyla açıklanır. Bu nedenle denge buhar basıncı ve viskoziteye ilişkin yargılar doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşiklerin molekülleri arasındaki etkileşim türlerini belirleme.
NH3NH_3, H2OH_2O ve HFHF polar moleküllerdir ve molekülleri arasında yoğun fazda hidrojen bağları etkindir.
Hidrojen bağının varlığı, bu bileşiklerin fiziksel özelliklerini belirleyen en temel etkileşimdir.
2
Bileşiklerin kaynama noktalarını karşılaştırma ve nedenini analiz etme.
Aynı dış basınçta kaynama noktaları sıralaması H2O>HF>NH3H_2O > HF > NH_3 şeklindedir. Suyun kaynama noktasının en yüksek olmasının nedeni, su molekülünün molekül başına kurabildiği ortalama hidrojen bağı sayısın��n (2 bağ) diğerlerinden fazla olmasıdır. Kaynama fiziksel bir olay olup molekül içi polar kovalent bağların gücüyle doğrudan ilişkili değildir.
Moleküller arası çekim gücünün kıyaslanması, diğer fiziksel özelliklerin (buhar basıncı ve viskozite) yorumlanmasına temel oluşturur.
3
Aynı sıcaklıktaki denge buhar basınçlarını kıyaslama.
Moleküller arası etkileşim kuvveti en zayıf olan NH3NH_3 en kolay buharlaşır ve denge buhar basıncı en yüksek olur. Sıralama NH3>HF>H2ONH_3 > HF > H_2O şeklindedir. Bu nedenle birinci yargı doğrudur.
Moleküller arası çekim kuvveti ile denge buhar basıncı ters orantılıdır.
4
Sıvıların aynı sıcaklıktaki viskozitelerini kıyaslama.
Moleküller arası çekim kuvveti en güçlü olan H2OH_2O'nun viskozitesi en yüksek, en zayıf olan NH3NH_3'ün ise en düşüktür. Sıralama H2O>HF>NH3H_2O > HF > NH_3 şeklindedir. Bu nedenle üçüncü yargı doğrudur.
Moleküller arası çekim kuvveti arttıkça sıvıların akmaya karşı gösterdiği direnç (viskozite) artar.

Anahtar Kavram

Zayıf Etkileşimler: Hidrojen Bağı ve Fiziksel Özelliklere Etkisi
Bu soruyu puanla

Konular

Zayıf Etkileşimler: Hidrojen Bağı ve Fiziksel Özelliklere Etkisi

Bu konudan daha fazla soru