Các khái niệm cơ bản về hóa học

• Hóa học là ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của vật chất.
• Hóa học có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, y học, môi trường,...

Các khái niệm cơ bản

• Nguyên tử là đơn vị cơ bản của vật chất, bao gồm hạt nhân (proton và neutron) và các electron quay xung quanh.
• Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân.
• Phân tử là tập hợp hai hay nhiều nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết hóa học.
• Hợp chất là chất được tạo thành từ hai hay nhiều nguyên tố hóa học khác nhau liên kết với nhau theo tỷ lệ nhất định.
• Hỗn hợp là tập hợp của hai hay nhiều chất trộn lẫn với nhau mà không có sự liên kết hóa học.

Các loại phản ứng hóa học

• Phản ứng hóa hợp là phản ứng trong đó hai hay nhiều chất kết hợp với nhau tạo thành một chất mới.
• Phản ứng phân hủy là phản ứng trong đó một chất bị phân tách thành hai hay nhiều chất mới.
• Phản ứng thế là phản ứng trong đó một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong một phân tử bị thay thế bởi một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác.
• Phản ứng trao đổi là phản ứng trong đó hai chất tham gia phản ứng trao đổi các thành phần cấu tạo của nhau để tạo thành hai chất mới.
• Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử hoặc ion.

Các định luật cơ bản của hóa học

• Định luật bảo toàn khối lượng: Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất sản phẩm.
• Định luật thành phần không đổi: Một hợp chất hóa học luôn có thành phần các nguyên tố không đổi về lượng, bất kể nguồn gốc của nó.
• Định luật tỷ lệ bội: Nếu hai nguyên tố tạo thành nhiều hợp chất khác nhau, thì tỷ lệ khối lượng của nguyên tố này kết hợp với một khối lượng nhất định của nguyên tố kia trong các hợp chất đó là những số nguyên đơn giản.
• Định luật Avogadro: Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, những thể tích bằng nhau của các chất khí khác nhau chứa cùng một số phân tử.

Các loại hợp chất vô cơ

• Oxit là hợp chất của oxi với một nguyên tố khác.
• Axit là hợp chất khi tan trong nước tạo ra ion H+.
• Bazơ là hợp chất khi tan trong nước tạo ra ion OH-.
• Muối là hợp chất được tạo thành khi thay thế ion H+ trong axit bằng ion kim loại hoặc ion NH4+.

Các loại hợp chất hữu cơ

• Hidrocacbon là hợp chất chỉ chứa hai nguyên tố cacbon và hidro.
  • Ankan: Chỉ chứa liên kết đơn.
  • Anken: Chứa một liên kết đôi.
  • Ankin: Chứa một liên kết ba.
  • Aren: Chứa vòng benzen.
• Dẫn xuất Halogen: Chứa halogen (F, Cl, Br, I).
• Ancol: Chứa nhóm chức -OH.
• Phenol: Chứa nhóm chức -OH liên kết trực tiếp với vòng benzen.
• Ete: Chứa nhóm chức -O-.
• Andehit: Chứa nhóm chức -CHO.
• Xeton: Chứa nhóm chức -CO-.
• Axit cacboxylic: Chứa nhóm chức -COOH.
• Este: Chứa nhóm chức -COO-.
• Amin: Chứa nhóm chức -NH2, -NHR, hoặc -NR2.
• Amit: Chứa nhóm chức -CO-NH2, -CO-NHR, hoặc -CO-NR2.
• Cacbohidrat (gluxit hay saccarit): Các hợp chất hữu cơ tạp chức, đa số có công thức chung là Cn(H2O)m.
• Lipit (chất béo): Este của glixerol với các axit béo.
• Protein (Polypeptit): Polime được tạo thành từ các α-amino axit.

Các khái niệm về dung dịch

• Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của chất tan và dung môi.
• Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi.
• Dung môi là chất dùng để hòa tan chất tan.
• Độ tan là số gam chất tan hòa tan trong 100 gam dung môi để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ nhất định.
• Nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng dung dịch hoặc dung môi nhất định.
  • Nồng độ phần trăm (C%): Số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch.
  • Nồng độ mol (CM): Số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch.

Tốc độ phản ứng

• Tốc độ phản ứng là sự thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng:
  • Nồng độ: Nồng độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng.
  • Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng.
  • Áp suất (đối với phản ứng có chất khí): Áp suất tăng thì tốc độ phản ứng tăng.
  • Chất xúc tác: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng.
  • Diện tích bề mặt (đối với phản ứng có chất rắn): Diện tích bề mặt tăng thì tốc độ phản ứng tăng.

Cân bằng hóa học

• Cân bằng hóa học là trạng thái mà tốc độ của phản ứng thuận bằng tốc độ của phản ứng nghịch.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học:
  • Nồng độ: Thay đổi nồng độ của chất phản ứng hoặc sản phẩm sẽ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm sự thay đổi đó.
  • Nhiệt độ: Thay đổi nhiệt độ sẽ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt hoặc tỏa nhiệt.
  • Áp suất (đối với phản ứng có chất khí): Thay đổi áp suất sẽ làm cân bằng chuyển dịch theo chiều có số mol khí ít hơn hoặc nhiều hơn.

Điện hóa học

• Phản ứng oxi hóa - khử là cơ sở của điện hóa học.
• Pin điện hóa là thiết bị biến đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện.
• Điện phân là quá trình sử dụng dòng điện để thực hiện các phản ứng hóa học.

Hóa học và cuộc sống

• Hóa học có vai trò quan trọng trong sản xuất, nông nghiệp, y học, và bảo vệ môi trường.
• Các ứng dụng quan trọng của hóa học bao gồm:
  • Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu.
  • Sản xuất dược phẩm, vật liệu y tế.
  • Sản xuất vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình.
  • Xử lý nước thải, khí thải.
• Cần sử dụng hóa chất một cách an toàn và có trách nhiệm để bảo vệ sức khỏe và môi trường.