Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre X, Y ve Z maddelerini inceleyelim:
- X: Yoğun fazda molekülleri arasında London etkileşimleri vardır.
- London etkileşimleri, apolar moleküller ve soygazlar arasındaki tek veya baskın moleküller arası kuvvettir. Bu nedenle X maddesi apolar olmalıdır.
- Y: Yoğun fazda molekülleri arasında dipol-dipol etkileşimleri vardır.
- Dipol-dipol etkileşimleri, polar moleküller arasında görülür. Ancak hidrojen bağı oluşturmayan polar moleküller bu kategoriye girer, çünkü hidrojen bağı varsa o baskın etkileşim olur.
- Z: Su ile hidrojen bağı oluşturur.
- Bir maddenin su ile hidrojen bağı oluşturabilmesi için ya kendi yapısında F, O, N atomlarından birine bağlı H atomu içermesi (donor) ya da F, O, N atomlarında ortaklanmamış elektron çifti bulundurması (akseptör) gerekir.
Şimdi seçenekleri bu kriterlere göre değerlendirelim:
- A) X: C₃H₄, Y: H₂S, Z: C₆H₁₂O₆
- X: C₃H₄ (Propin veya Allen) bir hidrokarbondur. Hidrokarbonlar apolar veya çok az polar olup, baskın moleküller arası kuvvetleri London etkileşimleridir. Bu, X koşulunu sağlar.
- Y: H₂S (Hidrojen Sülfür) molekülü bükülmüş yapıya sahiptir ve polardır. Kükürt (S) atomu F, O, N olmadığı için hidrojen bağı oluşturmaz. Bu nedenle H₂S molekülleri arasında baskın etkileşim dipol-dipol etkileşimleridir. Bu, Y koşulunu sağlar.
- Z: C₆H₁₂O₆ (Glikoz gibi bir şeker) molekülü çok sayıda -OH grubu içerir. Bu -OH grupları sayesinde su ile güçlü hidrojen bağları oluşturabilir. Bu, Z koşulunu sağlar.
Diğer seçenekleri kısaca kontrol edelim:
- B) Y: HF hidrojen bağı oluşturur, sadece dipol-dipol değildir. Z: HBr su ile hidrojen bağı oluşturmaz.
- C) Z: HI su ile hidrojen bağı oluşturmaz.
- D) X: H₂S polardır ve dipol-dipol etkileşimleri vardır, sadece London değildir.
- E) X: HF hidrojen bağı oluşturur, sadece London değildir.
Bu analizlere göre, A seçeneğindeki maddeler verilen tüm koşulları sağlamaktadır.
Cevap A seçeneğidir.