# 🧪 Kimyasal Tepkime Grafikleri (Kütle-Zaman) – Ders Notu
📊 Giriş: Neden Kütle-Zaman Grafiği Çizeriz?
Kimyasal tepkimelerde, reaktantların (girenlerin) ve ürünlerin kütlelerinin zamanla nasıl değiştiğini görselleştirmek, tepkimenin hızını, tamamlanma süresini ve stokiyometrik ilişkileri anlamamızı sağlar. Kütle-zaman grafikleri, bu değişimi izlemek için kullanılan temel araçlardan biridir.
🎯 Temel Kavramlar
- 🔄 Reaktant (Giren): Tepkimeye girerek tükenen madde.
- ⚗️ Ürün: Tepkime sonucu oluşan yeni madde.
- ⏱️ Tepkime Hızı: Birim zamanda harcanan reaktant veya oluşan ürün miktarı.
- 📉 Limitli Reaktant: Tepkimenin tamamlanmasını belirleyen, ilk tükenen madde.
📈 Grafik Türleri ve Yorumlanması
1. 🔻 Reaktant Kütlesinin Zamanla Değişimi
Reaktantın kütlesi zamanla azalır. Grafik genellikle azalan bir eğri (veya doğru) şeklindedir. Eğrinin eğimi (eğim = Δkütle/Δzaman), tepkimenin anlık hızını verir. Eğim dik ise hız yüksek, yataylaşıyorsa hız düşüktür.
Matematiksel İfade: Eğim (hız) = \( -\frac{\Delta m}{\Delta t} \) (Negatif işaret, kütlenin azaldığını gösterir).
2. 🔺 Ürün Kütlesinin Zamanla Değişimi
Ürünün kütlesi zamanla artar. Grafik artan bir eğri şeklinde başlar ve tepkime tamamlandığında yatay bir doğru haline gelir (kütle sabitlenir).
3. ⚖️ Aynı Grafikte Reaktant ve Ürün Kütleleri
En açıklayıcı grafik türüdür. Reaktantın azalan ve ürünün artan eğrileri aynı eksende görülür. İki eğrinin yatay eksene (zaman) paralel hale geldiği nokta, tepkimenin tamamlandığı andır.
- ✅ Kütlenin Korunumu Kanunu gereği, reaktant kaybı ve ürün kazancı toplam kütlece eşit olmalıdır (kapalı sistemde).
🧩 Örnek Grafik Analizi: Magnezyumun Asitte Çözünmesi
Mg(k) + 2HCl(suda) → MgCl₂(suda) + H₂(g) tepkimesini düşünelim.
- ⏳ Başlangıç (t=0): Mg katısının belirli bir kütlesi vardır. H₂ gazının kütlesi 0'dır.
- ⚡ Tepkime İlerlerken: Mg kütlesi hızla azalır, H₂ kütlesi artar.
- 🛑 Tamamlanma Anı: Mg tükendiğinde, Mg kütlesi sabit kalır (sıfır veya limitli reaktant bitmemişse sabit bir değer). H₂ kütlesi de maksimum değerinde sabitlenir.
- 📏 Eğim Değişimi: Tepkime ilerledikçe reaktant derişimi azaldığı için eğim (hız) genellikle zamanla küçülür (eğri daha yataylaşır).
⚠️ Dikkat Edilmesi Gerekenler
- 🔬 Grafikler kapalı sistem için çizilmelidir. Açık sistemde (gaz kaçışı varsa) toplam kütle korunmaz.
- 📐 Grafiğin başlangıç noktası (t=0'daki kütleler) ve denge noktası (yatay eksene paralel başladığı an) doğru okunmalıdır.
- ➗ Mol-kütle ilişkisi unutulmamalıdır. Grafik kütleyi gösterir, ancak tepkime denklemleri mol sayısı üzerinedir. Kütle değişimini molekül kütlesine bölerek mol değişimi bulunur.
✅ Pratik Çıkarımlar
Bir kütle-zaman grafiğinden şunları anlayabiliriz:
- 🧪 Tepkimenin tamamlanma süresi,
- 🚀 Başlangıç ve ortalama tepkime hızları,
- ⚖️ Hangi maddenin limitli reaktant olduğu,
- 📊 Stokiyometrik oranlar (kütle değişim oranlarından).
Sonuç: Kütle-zaman grafikleri, bir kimyasal tepkimenin "görsel bir öyküsünü" sunar. Eğrilerin şeklini doğru yorumlamak, tepkime kinetiği ve stokiyometri hakkında nicel veriler elde etmemizi sağlar.
