Sorunun Çözümü
Verilen soruda, molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimi içeren maddelerin takip edilmesi istenmektedir. Dipol-dipol etkileşimi, polar moleküller arasında görülür. Bir molekülün polar olması için, polar kovalent bağlara sahip olması ve molekül geometrisinin net bir dipol momenti oluşturması gerekir. Şimdi, verilen moleküllerin polarlıklarını inceleyelim:
- HCl: H-Cl bağı polar olup molekül doğrusal yapıdadır. Bu nedenle HCl polardır ve dipol-dipol etkileşimi içerir.
- O₂: O-O bağı apolar olduğu için molekül apolardır. Dipol-dipol etkileşimi içermez.
- Cl₂: Cl-Cl bağı apolar olduğu için molekül apolardır. Dipol-dipol etkileşimi içermez.
- H₂S: S-H bağları polar olup molekül kırık doğru (açısal) yapıdadır. Bu nedenle H₂S polardır ve dipol-dipol etkileşimi içerir.
- NH₃: N-H bağları polar olup molekül üçgen piramit yapıdadır. Bu nedenle NH₃ polardır ve dipol-dipol etkileşimi içerir (ayrıca hidrojen bağı da yapar).
- CS₂: C=S bağları polar olmasına rağmen, molekül doğrusal yapıda olduğu için bağ dipolleri birbirini götürür ve molekül apolardır. Dipol-dipol etkileşimi içermez.
- CH₄: C-H bağları az polar olsa da, molekül düzgün dörtyüzlü yapıda olduğu için bağ dipolleri birbirini götürür ve molekül apolardır. Dipol-dipol etkileşimi içermez.
- CO₂: C=O bağları polar olmasına rağmen, molekül doğrusal yapıda olduğu için bağ dipolleri birbirini götürür ve molekül apolardır. Dipol-dipol etkileşimi içermez.
Şimdi "Başlangıç noktası"ndan başlayarak sadece polar moleküllerin olduğu yolu takip edelim:
- Başlangıç noktasından sağa doğru ilerlediğimizde HCl molekülüne ulaşırız. HCl polardır. (Yola devam edilebilir.)
- HCl'den sağa doğru ilerlersek O₂ molekülüne ulaşırız. O₂ apolar olduğu için bu yol (1 numaralı çıkışa giden yol) elenir.
- HCl'den aşağı doğru ilerlersek H₂S molekülüne ulaşırız. H₂S polardır. (Yola devam edilebilir.)
- H₂S'den sağa doğru ilerlersek NH₃ molekülüne ulaşırız. NH₃ polardır. (Yola devam edilebilir.)
- Bu yol Başlangıç noktası \(\rightarrow\) HCl \(\rightarrow\) H₂S \(\rightarrow\) NH₃ şeklindedir ve tüm moleküller polardır. Bu yol bizi 2 numaralı çıkışa götürür.
- Diğer seçenekleri kontrol edelim:
- Başlangıç noktasından aşağı doğru ilerlersek Cl₂ molekülüne ulaşırız. Cl₂ apolar olduğu için bu yol (4 numaralı çıkışa giden yol ve diğerleri) elenir.
- H₂S'den aşağı doğru ilerlersek CH₄ molekülüne ulaşırız. CH₄ apolar olduğu için bu yol (5 numaralı çıkışa giden yol) elenir.
- H₂S'den sağa doğru ilerleyip NH₃'e ulaştıktan sonra, eğer NH₃ yerine başka bir yola gitseydik (örneğin H₂S'den sonra CH₄ veya CO₂'ye giden bir yol olsaydı), apolar moleküllerle karşılaşacaktık. Ancak, 2 numaralı çıkışa giden yol tamamen polar moleküllerden oluşmaktadır.
Bu durumda, sadece dipol-dipol etkileşimi içeren moleküllerin takip edildiği yol, 2 numaralı çıkışa götürür.
Cevap B seçeneğidir.