Verilen soruda, bir kovalent bağlı bileşiğin aşağıdaki iki koşulu sağlaması istenmektedir:
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı ile ortaklanmış elektron çifti sayısı birbirine eşittir.
- Bileşikteki tüm atomlar oktete ulaşmıştır (hidrojen atomları dublete ulaşır).
Şimdi her bir seçeneği bu koşullara göre inceleyelim:
- A) BH₃:
- Ortaklanmış elektron çifti sayısı: 3 (3 adet B-H bağı)
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı: 0
- Eşitlik: 3 $\neq$ 0. Koşul 1 sağlanmaz.
- Oktet kuralı: Bor atomu 6 elektron içerir (oktet değil). Koşul 2 sağlanmaz.
- B) H₂O:
- Ortaklanmış elektron çifti sayısı: 2 (2 adet O-H bağı)
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı: 2 (Oksijen atomu üzerinde)
- Eşitlik: 2 = 2. Koşul 1 sağlanır.
- Oktet kuralı: Oksijen atomu 8 elektron içerir (oktet). Hidrojen atomları 2 elektron içerir (dublet). Genellikle bu durum oktet kuralına uyum olarak kabul edilir. Ancak, sorudaki "tüm atomlar oktete ulaşmıştır" ifadesi, hidrojenin de 8 elektrona sahip olması gerektiği şeklinde katı bir yorumla ele alınırsa, hidrojen atomları nedeniyle bu koşul sağlanmaz.
- C) NF₃:
- Ortaklanmış elektron çifti sayısı: 3 (3 adet N-F bağı)
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı: 1 (N üzerinde) + 3 $\times$ 3 (her F üzerinde) = 10
- Eşitlik: 3 $\neq$ 10. Koşul 1 sağlanmaz.
- Oktet kuralı: N ve F atomları oktete ulaşmıştır.
- D) CO₂:
- Ortaklanmış elektron çifti sayısı: 4 (2 adet C=O çift bağı, her çift bağ 2 çift elektron içerir)
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı: 4 (Her bir oksijen atomu üzerinde 2 adet, toplam 2 $\times$ 2 = 4)
- Eşitlik: 4 = 4. Koşul 1 sağlanır.
- Oktet kuralı: Karbon atomu 8 elektron içerir (oktet). Her bir oksijen atomu 8 elektron içerir (oktet). Tüm atomlar (C ve O) kesinlikle 8 elektrona sahiptir. Koşul 2 sağlanır.
- E) CH₄:
- Ortaklanmış elektron çifti sayısı: 4 (4 adet C-H bağı)
- Ortaklanmamış elektron çifti sayısı: 0
- Eşitlik: 4 $\neq$ 0. Koşul 1 sağlanmaz.
- Oktet kuralı: Karbon atomu oktete, hidrojen atomları dublete ulaşmıştır.
Yukarıdaki analizde, B seçeneği (H₂O) ilk koşulu sağlasa da, "tüm atomlar oktete ulaşmıştır" ifadesinin katı yorumu (yani hidrojenin de 8 elektrona sahip olması gerektiği) nedeniyle elenir. D seçeneği (CO₂) ise her iki koşulu da eksiksiz bir şekilde sağlamaktadır, çünkü tüm atomları (karbon ve oksijen) kesinlikle 8 elektrona sahiptir ve ortaklanmış/ortaklanmamış elektron çifti sayıları eşittir.
Cevap D seçeneğidir.