Verilen periyodik cetvel kesitindeki elementler H, C, O, F ve Cl'dir. Bu elementler ve oluşturdukları bileşiklerle ilgili ifadeleri inceleyelim:
- A) HF'nin kaynama noktası aynı koşullarda HCl'ninkinden yüksektir.
Flor (F), periyodik cetveldeki en elektronegatif elementlerden biridir ve atom hacmi küçüktür. Bu özellikleri nedeniyle HF molekülleri arasında çok güçlü hidrojen bağları oluşur. Klor (Cl) ise F'den daha az elektronegatiftir ve atom hacmi daha büyüktür, bu yüzden HCl molekülleri arasında hidrojen bağı oluşmaz, sadece dipol-dipol etkileşimleri ve London kuvvetleri etkindir. Hidrojen bağları, diğer moleküller arası kuvvetlerden daha güçlü olduğu için, HF'nin kaynama noktası HCl'ninkinden daha yüksektir. Bu ifade doğrudur.
- B) O$_2$'nin atomları arasında ikili bağ bulunur.
Oksijen (O) atomu 6 değerlik elektronuna sahiptir. O$_2$ molekülünde her iki oksijen atomu da oktetini tamamlamak için ikişer elektron paylaşır. Bu paylaşım sonucunda iki oksijen atomu arasında ikili kovalent bağ (O=O) oluşur. Bu ifade doğrudur.
- C) H$_2$O'nun molekülleri arasında hidrojen bağı etkindir.
Su (H$_2$O) molekülünde oksijen atomu, elektronegatifliği yüksek olan bir atomdur ve hidrojen atomlarına bağlıdır. Ayrıca oksijen atomu üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri bulunur. Bu durum, bir H$_2$O molekülündeki hidrojen atomu ile başka bir H$_2$O molekülündeki oksijen atomu arasında güçlü hidrojen bağlarının oluşmasına neden olur. Bu ifade doğrudur.
- D) CO$_2$ polar moleküldür.
Karbon dioksit (CO$_2$) molekülünün Lewis yapısı O=C=O şeklindedir. Karbon ve oksijen atomları arasındaki elektronegatiflik farkı nedeniyle C=O bağları polar kovalent bağlardır. Ancak, CO$_2$ molekülünün geometrisi doğrusaldır (180°). Bu doğrusal yapı nedeniyle, iki C=O bağının dipol momentleri zıt yönlerde ve eşit büyüklükte olduğu için birbirini götürür. Sonuç olarak, molekülün net dipol momenti sıfır olur ve CO$_2$ apolar bir moleküldür. Bu ifade yanlıştır.
- E) CH$_4$'ün molekül içi bağları polar kovalenttir.
Metan (CH$_4$) molekülünde karbon (C) ve hidrojen (H) atomları arasında C-H bağları bulunur. Karbonun elektronegatifliği (yaklaşık 2.55) ile hidrojenin elektronegatifliği (yaklaşık 2.20) arasında bir fark vardır (0.35). Bu elektronegatiflik farkı, C-H bağlarının polar kovalent olduğunu gösterir. Molekülün genel olarak apolar olması (tetrahedral simetri nedeniyle bağ dipollerinin birbirini götürmesi) bağların polar olmadığı anlamına gelmez. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, D seçeneğindeki ifade yanlıştır.
Cevap D seçeneğidir.