Verilen molekül çiftleri arasındaki etkileşimleri inceleyelim. Soru, hem hidrojen bağı hem de Van der Waals etkileşimlerinin görülebildiği çiftleri sormaktadır. Unutulmamalıdır ki, Van der Waals etkileşimleri (London dağılım kuvvetleri, dipol-dipol etkileşimleri) tüm moleküller arasında az ya da çok bulunur. Dolayısıyla, asıl kriter hidrojen bağının varlığıdır.
- Hidrojen Bağı: Bir molekülde F, O veya N atomlarından birine bağlı bir H atomu bulunmalı ve diğer molekülde de F, O veya N atomlarından biri olmalıdır.
- Van der Waals Etkileşimleri: London dağılım kuvvetleri (tüm moleküller arasında), dipol-dipol etkileşimleri (polar moleküller arasında) ve iyon-dipol etkileşimleri (iyon ve polar molekül arasında) bu kategoriye girer.
Şimdi her bir çifti değerlendirelim:
- I. CCl₄ – H₂O
- CCl₄: Apolar bir moleküldür. Sadece London dağılım kuvvetleri içerir.
- H₂O: Polar bir moleküldür. Oksijene bağlı hidrojen atomları vardır.
- Hidrojen Bağı: H₂O'da O'ya bağlı H olmasına rağmen, CCl₄'te F, O veya N atomu bulunmadığı için hidrojen bağı oluşmaz.
- Van der Waals: H₂O polar, CCl₄ apolar olduğu için dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri ve London kuvvetleri görülür.
- Sonuç: Hidrojen bağı yoktur.
- II. H₂O – C₂H₅OH
- H₂O: Polar bir moleküldür ve Oksijene bağlı hidrojen atomları içerir.
- C₂H₅OH (Etanol): Polar bir moleküldür ve Oksijene bağlı hidrojen atomları (-OH grubu) içerir.
- Hidrojen Bağı: Her iki molekülde de O'ya bağlı H atomları bulunduğu için aralarında güçlü hidrojen bağları oluşur.
- Van der Waals: Her iki molekül de polar olduğu için dipol-dipol etkileşimleri ve London dağılım kuvvetleri de görülür. Hidrojen bağı zaten bir tür güçlü dipol-dipol etkileşimidir.
- Sonuç: Hem hidrojen bağı hem de Van der Waals etkileşimleri (dipol-dipol ve London) görülür. Bu çift sorunun koşulunu sağlar.
- III. CCl₄ – I₂
- CCl₄: Apolar bir moleküldür.
- I₂: Apolar bir moleküldür.
- Hidrojen Bağı: Her iki molekülde de F, O veya N'ye bağlı H atomu bulunmadığı için hidrojen bağı oluşmaz.
- Van der Waals: Her ikisi de apolar olduğu için sadece London dağılım kuvvetleri görülür.
- Sonuç: Hidrojen bağı yoktur.
- IV. NF₃ – CCl₄
- NF₃: Polar bir moleküldür (N atomunda ortaklanmamış elektron çifti vardır, ancak H'ye bağlı değildir).
- CCl₄: Apolar bir moleküldür.
- Hidrojen Bağı: NF₃'te N atomu olmasına rağmen, H'ye bağlı değildir. CCl₄'te de F, O veya N'ye bağlı H yoktur. Bu nedenle hidrojen bağı oluşmaz.
- Van der Waals: NF₃ polar, CCl₄ apolar olduğu için dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri ve London dağılım kuvvetleri görülür.
- Sonuç: Hidrojen bağı yoktur.
Yukarıdaki analizlere göre, sadece II numaralı molekül çifti (H₂O – C₂H₅OH) hem hidrojen bağı hem de Van der Waals etkileşimlerini içerir.
Cevap B seçeneğidir.