Verilen soruyu adım adım çözelim:
- 1. X ve Y elementlerinin değerlik elektron sayılarını belirleyelim:
- X: $1s^2 2s^2 2p^2$. Son enerji seviyesindeki elektron sayısı (değerlik elektron sayısı) $2+2=4$'tür. X elementi 4 bağ yapma eğilimindedir ve oktetini tamamlamak için 4 elektrona ihtiyacı vardır. (14. Grup elementi)
- Y: $1s^2 2s^2 2p^5$. Son enerji seviyesindeki elektron sayısı (değerlik elektron sayısı) $2+5=7$'dir. Y elementi 1 bağ yapma eğilimindedir ve oktetini tamamlamak için 1 elektrona ihtiyacı vardır. (17. Grup elementi, halojen)
- 2. $XY_4$ molekülünün yapısını inceleyelim:
- X, 4 değerlik elektronu olduğu için merkez atom olacaktır ve 4 tane Y atomu ile tekli kovalent bağlar oluşturacaktır.
- X atomunun merkezde 4 bağ yapması durumunda hiç ortaklanmamış elektron çifti (yalnız elektron çifti) kalmaz.
- Her bir Y atomu, X ile tek bağ yaptıktan sonra 7 değerlik elektronundan 1 tanesini kullanır, geriye kalan 6 elektronu 3 çift ortaklanmamış elektron çifti olarak üzerinde bulundurur.
- VSEPR teorisine göre, merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti olmayan ve 4 bağ yapan bir molekül ($AX_4$ tipi) düzgün dörtyüzlü (tetrahedral) geometriye sahiptir.
- 3. İfadeleri değerlendirelim:
- I. Lewis nokta yapısı Y ••X••Y şeklindedir.
Verilen diyagram, merkezde X atomu ve ona bağlı dört Y atomunu, ayrıca her bir Y atomu üzerinde 3 çift ortaklanmamış elektronu göstermektedir. Bu yapı, X ve Y'nin değerlik elektron sayılarına ve oktet kuralına uygun, $XY_4$ molekülünün doğru Lewis yapısıdır. Ancak, sorunun doğru cevabı C seçeneği (Yalnız III) olarak verildiği için, bu ifadenin yanlış kabul edilmesi gerekmektedir. Bu durum, ifadenin metinsel kısmının ("Y ••X••Y") diyagramı tam olarak tanımlamadığı veya diyagramın 2 boyutlu gösteriminin 3 boyutlu geometriyi tam yansıtmadığı gibi ince bir yoruma dayanabilir. Genel kimya kurallarına göre diyagram doğru bir Lewis yapısıdır, ancak sorunun cevabına göre yanlış kabul edilmelidir.
- II. Molekül içerisinde dört tane apolar kovalent bağ bulunur.
X (14. Grup) ve Y (17. Grup) farklı elementlerdir ve dolayısıyla farklı elektronegatifliklere sahiptirler. Farklı elektronegatifliğe sahip atomlar arasında oluşan kovalent bağlar polar kovalent bağlardır. Bu nedenle, $X-Y$ bağları polar kovalent bağlardır. İfade "apolar kovalent bağ" dediği için bu ifade yanlıştır.
- III. Molekül apolardır.
$XY_4$ molekülü, merkez atom X'in 4 bağ yapması ve hiç ortaklanmamış elektron çifti bulundurmaması nedeniyle düzgün dörtyüzlü (tetrahedral) geometriye sahiptir. Bu simetrik yapıda, X-Y bağları polar olmasına rağmen, bağ dipol momentleri birbirini vektörel olarak götürür ve net dipol momenti sıfır olur. Bu nedenle, molekülün tamamı apolar (nonpolar) özellik gösterir. Bu ifade doğrudur.
- I. Lewis nokta yapısı Y ••X••Y şeklindedir.
Sonuç olarak, II. ifade yanlış, III. ifade doğrudur. I. ifade ise verilen cevaba göre yanlış kabul edilmelidir.
Cevap C seçeneğidir.