Sorunun Çözümü
Bir molekülün kalıcı dipol özelliğine sahip olması (yani polar olması) için iki temel şart gereklidir:
- Molekül içinde polar kovalent bağlar bulunmalıdır. Polar kovalent bağ, farklı elektronegatifliğe sahip atomlar arasında oluşur.
- Molekülün geometrisi, bu polar bağların dipol momentlerinin birbirini sıfırlamasını engellemelidir (yani molekül asimetrik olmalıdır).
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) CO₂: Karbon (C) ve Oksijen (O) atomları arasında elektronegatiflik farkı olduğu için C=O bağları polardır. Ancak CO₂ molekülü doğrusal (lineer) bir geometriye sahiptir ($$\text{O=C=O}$$). Bu simetrik yapı nedeniyle, zıt yönlü ve eşit büyüklükteki bağ dipolleri birbirini götürür. Bu yüzden CO₂ apolar bir moleküldür ve kalıcı dipol özelliği göstermez.
- B) F₂: İki aynı atom (Flor) arasında bağ olduğu için elektronegatiflik farkı yoktur. F-F bağı apolardır. Bu nedenle F₂ apolar bir moleküldür.
- C) O₂: İki aynı atom (Oksijen) arasında bağ olduğu için elektronegatiflik farkı yoktur. O=O bağı apolardır. Bu nedenle O₂ apolar bir moleküldür.
- D) NH₃: Azot (N) ve Hidrojen (H) atomları arasında elektronegatiflik farkı olduğu için N-H bağları polardır. NH₃ molekülü üçgen piramit (trigonal piramidal) bir geometriye sahiptir ve azot atomu üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron bulunur. Bu asimetrik yapı ve ortaklanmamış elektron çifti nedeniyle N-H bağlarının dipol momentleri birbirini sıfırlamaz. Bu yüzden NH₃ polar bir moleküldür ve kalıcı dipol özelliği gösterir.
- E) N₂: İki aynı atom (Azot) arasında bağ olduğu için elektronegatiflik farkı yoktur. N≡N bağı apolardır. Bu nedenle N₂ apolar bir moleküldür.
Sonuç olarak, verilen moleküller arasında sadece NH₃ kalıcı dipol özelliğine sahiptir.
Cevap D seçeneğidir.