Sorunun Çözümü
Kaynama noktası, moleküller arası çekim kuvvetlerinin (intermoleküler kuvvetler) gücüyle doğru orantılıdır. Moleküller arası çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, molekülleri birbirinden ayırmak ve buhar fazına geçirmek için o kadar fazla enerji gerekir, dolayısıyla kaynama noktası o kadar yüksek olur.
- Verilen seçeneklerdeki maddeler (N₂, O₂, F₂, I₂) apolar kovalent bağlı moleküllerdir. Ne ise apolar bir soygaz atomudur.
- Apolar moleküller ve soygaz atomları arasında sadece London Dağılım Kuvvetleri (indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri) bulunur.
- London Dağılım Kuvvetlerinin gücü, molekülün büyüklüğü, elektron sayısı ve molekül ağırlığı ile doğru orantılıdır. Molekül büyüdükçe, elektron sayısı arttıkça ve molekül ağırlığı arttıkça London kuvvetleri de artar.
- Şimdi seçeneklerdeki maddelerin molekül ağırlıklarını (veya elektron sayılarını) karşılaştıralım:
- N₂: Atom numarası (Z) = 7. Molekül ağırlığı yaklaşık \(2 \times 14 = 28\) g/mol. Toplam elektron sayısı \(2 \times 7 = 14\).
- O₂: Atom numarası (Z) = 8. Molekül ağırlığı yaklaşık \(2 \times 16 = 32\) g/mol. Toplam elektron sayısı \(2 \times 8 = 16\).
- F₂: Atom numarası (Z) = 9. Molekül ağırlığı yaklaşık \(2 \times 19 = 38\) g/mol. Toplam elektron sayısı \(2 \times 9 = 18\).
- Ne: Atom numarası (Z) = 10. Atom ağırlığı yaklaşık \(20\) g/mol. Toplam elektron sayısı \(10\).
- I₂: Atom numarası (Z) = 53. Molekül ağırlığı yaklaşık \(2 \times 127 = 254\) g/mol. Toplam elektron sayısı \(2 \times 53 = 106\).
- Görüldüğü gibi, I₂ molekülü diğer seçeneklere göre çok daha büyük bir molekül ağırlığına ve elektron sayısına sahiptir. Bu da I₂'nin en güçlü London Dağılım Kuvvetlerine sahip olmasını sağlar.
- En güçlü moleküller arası çekim kuvvetlerine sahip olan I₂, dolayısıyla en yüksek kaynama noktasına sahip olacaktır.
Cevap A seçeneğidir.