Verilen soruyu çözmek için, her bir molekülün polar olup olmadığını ve hangi moleküller arası kuvvetlere sahip olduğunu belirlememiz gerekmektedir. Unutulmamalıdır ki, tüm moleküller London dağılım kuvvetlerine sahiptir.
A kümesi: Kalıcı dipol içeren tanecikler (polar moleküller).
B kümesi: London kuvvetleri içeren tanecikler (tüm moleküller).
Buna göre bölgelerin anlamları:
- X bölgesi (a \ b): Sadece kalıcı dipol içeren, London kuvvetleri içermeyen tanecikler. Bu durum fiziksel olarak mümkün değildir, çünkü tüm tanecikler London kuvvetlerine sahiptir. Dolayısıyla X bölgesi her zaman boş kalacaktır.
- Y bölgesi (a ∩ b): Hem kalıcı dipol hem de London kuvvetleri içeren tanecikler (polar moleküller).
- Z bölgesi (b \ a): Sadece London kuvvetleri içeren, kalıcı dipol içermeyen tanecikler (apolar moleküller).
Şimdi verilen molekülleri inceleyelim:
- BF₃ (Bor triflorür):
- Merkez atom B, 3 F atomuna bağlıdır. VSEPR gösterimi AX₃ şeklindedir.
- Geometrisi düzlem üçgendir. B-F bağları polar olmasına rağmen, molekülün simetrik yapısı nedeniyle dipol momentleri birbirini götürür.
- Molekül apolardır.
- Kuvvetler: Sadece London kuvvetleri.
- Yerleşim: Z bölgesi.
- HF (Hidrojen florür):
- H-F bağı oldukça polardır (F'nin elektronegatifliği çok yüksektir).
- Molekül polardır.
- Kuvvetler: London kuvvetleri, dipol-dipol kuvvetleri ve hidrojen bağı.
- Yerleşim: Y bölgesi.
- CS₂ (Karbon disülfür):
- Merkez atom C, 2 S atomuna çift bağ ile bağlıdır (S=C=S). VSEPR gösterimi AX₂ şeklindedir.
- Geometrisi doğrusaldır. C-S bağları polar olmasına rağmen, molekülün simetrik yapısı nedeniyle dipol momentleri birbirini götürür.
- Molekül apolardır.
- Kuvvetler: Sadece London kuvvetleri.
- Yerleşim: Z bölgesi.
- H₂S (Hidrojen sülfür):
- Merkez atom S, 2 H atomuna bağlıdır ve 2 çift ortaklanmamış elektronu vardır. VSEPR gösterimi AX₂E₂ şeklindedir.
- Geometrisi kırık doğrudur. S-H bağları polar olup, molekülün kırık doğru yapısı nedeniyle dipol momentleri birbirini götürmez.
- Molekül polardır.
- Kuvvetler: London kuvvetleri, dipol-dipol kuvvetleri.
- Yerleşim: Y bölgesi.
- CH₄ (Metan):
- Merkez atom C, 4 H atomuna bağlıdır. VSEPR gösterimi AX₄ şeklindedir.
- Geometrisi düzgün dörtyüzlüdür. C-H bağları çok az polar olmasına rağmen, molekülün simetrik yapısı nedeniyle dipol momentleri birbirini götürür.
- Molekül apolardır.
- Kuvvetler: Sadece London kuvvetleri.
- Yerleşim: Z bölgesi.
Moleküllerin bölgelere yerleşimi:
- X bölgesi: Boş (0 eleman)
- Y bölgesi: {HF, H₂S} (2 eleman)
- Z bölgesi: {BF₃, CS₂, CH₄} (3 eleman)
Şimdi yargıları değerlendirelim:
I. X bölgesi boş kalır.
Yukarıda açıklandığı gibi, tüm moleküller London kuvvetlerine sahip olduğu için, sadece kalıcı dipol içeren ve London kuvvetleri içermeyen bir molekül olamaz. Bu nedenle X bölgesi boş kalır. (Doğru)
II. Eleman sayısı en fazla olan bölge Z'dir.
X bölgesinde 0, Y bölgesinde 2, Z bölgesinde 3 eleman bulunmaktadır. En fazla eleman Z bölgesindedir (3 eleman). (Doğru)
III. Y'nin eleman sayısı 2'dir.
Y bölgesinde HF ve H₂S olmak üzere 2 eleman bulunmaktadır. (Doğru)
Tüm yargılar doğrudur.
Cevap E seçeneğidir.