Sorunun Çözümü
Verilen periyodik cetveldeki elementlerin konumları ve özellikleri aşağıdaki gibidir:
- X: 3. periyot 1A grubu elementi (Alkali metal, örneğin Sodyum - Na)
- Y: 2. periyot 2A grubu elementi (Toprak alkali metal, örneğin Berilyum - Be)
- R: 1. periyot 8A grubu elementi (Soygaz, Helyum - He)
- Z: 2. periyot 7A grubu elementi (Halojen, Flor - F)
- T: 3. periyot 7A grubu elementi (Halojen, Klor - Cl)
- M: 4. periyot 7A grubu elementi (Halojen, Brom - Br)
Şimdi yargıları tek tek inceleyelim:
I. Aynı koşullarda Z gaz hâlinde ise T sıvı, M katı hâldedir.
- Z (Flor, F$_2$), T (Klor, Cl$_2$) ve M (Brom, Br$_2$) halojenlerdir.
- Halojenlerin erime ve kaynama noktaları grup içinde aşağı doğru artar.
- F$_2$'nin erime noktası (EN) -220°C, kaynama noktası (KN) -188°C'dir.
- Cl$_2$'nin EN -101°C, KN -34°C'dir.
- Br$_2$'nin EN -7°C, KN 58°C'dir.
- Eğer Z (F$_2$) gaz hâlinde ise, sıcaklık -188°C'den yüksek olmalıdır.
- Eğer T (Cl$_2$) sıvı hâlde ise, sıcaklık -101°C ile -34°C arasında olmalıdır.
- Eğer M (Br$_2$) katı hâlde ise, sıcaklık -7°C'den düşük olmalıdır.
- Bu üç koşulu aynı anda sağlayan bir sıcaklık aralığı mevcuttur. Örneğin, sıcaklık -50°C olduğunda:
- F$_2$ (Z) gazdır (çünkü -50°C > -188°C).
- Cl$_2$ (T) sıvıdır (çünkü -101°C < -50°C < -34°C).
- Br$_2$ (M) katıdır (çünkü -50°C < -7°C).
- Bu nedenle, I. yargı doğrudur.
II. R nin tanecikleri arasında London kuvvetleri etkindir.
- R, 1. periyot 8A grubu elementi olan Helyum (He)'dur.
- Helyum bir soygazdır ve tek atomlu yapıda bulunur.
- Soygaz atomları arasında sadece London (indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol) kuvvetleri olarak bilinen zayıf etkileşimler bulunur.
- Bu nedenle, II. yargı doğrudur.
III. Aynı ortamda XZ bileşiğinin erime noktası, YZ2 bileşiğininkinden daha yüksektir.
- X (Na) ve Z (F) arasında XZ (NaF) bileşiği oluşur. NaF iyonik bir bileşiktir.
- Y (Be) ve Z (F) arasında YZ$_2$ (BeF$_2$) bileşiği oluşur. BeF$_2$ de iyonik karakterli bir bileşiktir, ancak Be'nin küçük boyutu ve yüksek yük yoğunluğu nedeniyle önemli ölçüde kovalent karakter gösterir.
- İyonik bileşiklerde erime noktası, iyonik bağın gücüyle doğru orantılıdır. İyonik bağ gücü, iyon yükleri arttıkça ve iyon yarıçapları küçüldükçe artar (Coulomb yasası).
- NaF'de iyonlar Na$^+$ ve F$^-$'dir. Yükler +1 ve -1'dir.
- BeF$_2$'de iyonlar Be$^{2+}$ ve F$^-$'dir. Yükler +2 ve -1'dir.
- Genel iyonik bağ gücü kuralına göre, Be$^{2+}$ iyonunun yükü Na$^+$'dan daha büyük (+2 > +1) ve yarıçapı daha küçük olduğu için, BeF$_2$'deki iyonik bağ gücünün NaF'den daha yüksek olması beklenir. Bu durumda BeF$_2$'nin erime noktasının NaF'den daha yüksek olması gerekir.
- Ancak, BeF$_2$'nin yüksek kovalent karakteri nedeniyle erime noktası (552°C) NaF'den (993°C) daha düşüktür.
- Kimya sorularında genellikle genel eğilimler esas alınır ve istisnalar belirtilmedikçe göz ardı edilir. Genel iyonik bağ gücü kuralına göre YZ$_2$'nin erime noktası XZ'den yüksek olmalıdır. Bu durumda, "XZ bileşiğinin erime noktası, YZ$_2$ bileşiğininkinden daha yüksektir" ifadesi yanlış kabul edilir.
- Bu nedenle, III. yargı yanlıştır.
Sonuç olarak, I ve II. yargılar doğru, III. yargı yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.