Mục lục
Hóa chất được tạo ra để phục vụ cuộc sống của con người. Nhờ vào hóa chất, chúng ta có thể điều chế thuốc để chữa bệnh, lọc sạch nước, sản xuất sản phẩm công nghiệp và nhiều ứng dụng khác. Bihaku sẽ giúp bạn tìm hiểu hóa chất là gì, ứng dụng và các hóa chất phổ biến trong cuộc sống.
1. Hoá chất là gì?
Hóa chất hoặc chất hóa học là một dạng của vật chất mà có hợp chất và đặc tính hóa học không thay đổi. Chúng ta không thể bẻ gãy những liên kết giữa chúng bằng các phương pháp vật lý thông thường. Hóa chất có các trạng thái lỏng, rắn, khí và trạng thái plasma.
Hiểu một cách đơn giản hơn: hóa chất là một đơn chất, hợp chất hoặc hỗn hợp chất được con người khai thác, tạo ra từ nguồn nguyên liệu tự nhiên hoặc nguồn nguyên liệu nhân tạo và tổng hợp từ các phản ứng hoá học khác nhau.
2. Phản ứng hoá học là gì?
Quá trình biến đổi từ một hay nhiều chất này thành một hay nhiều chất khác gọi là phản ứng hóa học. Chất ban đầu, bị biến đổi trong phản ứng hoá học gọi là chất tham gia (hay là chất phản ứng), chất mới sinh ra là sản phẩm. Nếu phản ứng đó là phản ứng oxi hoá khử thì hai chất phản ứng sẽ có một chất oxi hoá và còn lại một chất khử. Các phản ứng hóa học được mô tả bằng phương trình chữ như sau:
Tên các chất tham gia phản ứng → tên các chất sản phẩm sinh ra
Những loại phản ứng thường gặp trong sách giáo khoa bao gồm:
Phản ứng hóa hợp: là phản ứng hóa học trong đó chỉ có một chất mới (sản phẩm) được tạo thành từ hai hay nhiều chất phản ứng ban đầu.
Phản ứng phân hủy: là phản ứng hóa học trong đó từ một chất ban đầu sinh ra hai hay nhiều chất mới.
Phản ứng oxi hóa-khử: là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời có sự oxi hóa và sự khử diễn ra.
Phản ứng thế: là phản ứng thay thế một hoá chất trong hợp chất bằng một hoá chất khác và tạo ra hợp chất mới.
Ngoài ra còn có các phản ứng hoá học khác như phản ứng trao đổi, phản ứng tỏa nhiệt.
3. Các loại hoá chất và một số tính chất bạn chưa biết đến
Có một số loại hoá chất bạn chưa biết đến. Cũng có một số hoá chất bạn đã biết đến nhưng có những tính chất của nó mà bạn không biết đến đấy!
3.1. Azidoazide azide (C2N14)
Azidoazide azide (C2N14) hay còn gọi AA, là hợp chất hoá học dễ nổ nhất từng được con người chế tạo. Hoá chất AA xứng danh là chất siêu nổ, nó có thể nổ mọi lúc mọi nơi. Chạm cũng nổ, không chạm cũng nổ, như câu “chạm thì nổ, không chạm thì nổ”.
Như chúng ta đã được học, một nguyên tử nitrogen hay nitơ có khuynh hướng bắt cặp với một nguyên tử nitrogen hay nitơ khác thông qua liên kết ba và liên kết N≡N là một trong những liên kết mạnh nhất trên Trái đất. Nên thông thường trong tự nhiên cặp nguyên tử nitrogen trong không khí chỉ bị tách rời khi có sét đánh. Nghĩa là lượng nhiệt phải trên 4000 độ C mới có thể tách rời được hoá chất N2 thành hai nguyên tử tự do.
Còn đối với hoá chất AA, có tới 14 nguyên tử nitrogen nhưng không có nguyên tử nào có liên kết ba. Điều đó khiến phân tử này ở trong trạng thái năng lượng cao và liên kết lỏng lẻo, từ đó gây ra hiện tượng liên kết có thể bị bẻ gãy bất cứ lúc nào. Nếu liên kết bị bẻ gãy sẽ sinh ra lượng nhiệt rất lớn trong thời gian ngắn gây ra vụ nổ kinh hoàng.
AA dễ nổ đến mức độ nhạy nổ của chất này vượt quá khả năng có thể đo lường, định lượng của con người. Vào năm 2010, một nhóm nghiên cứu người Đức đã đưa ra danh sách những hành động có thể làm kích nổ AA. Chỉ một hành động nhỏ như: dịch chuyển, hoặc tác động từ ánh sáng, tác động bởi gió hoặc chẳng làm gì nó cũng nổ.
Đây là một trong những hoá chất nguy hiểm mà con người đã tạo ra.
3.2. Fluoroantimonic acid (H2FSBF6)
Xét về độ nguy hiểm, có lẽ fluoroantimonic acid (H2FSbF6) chính là loại hóa chất nguy hiểm nhất đã từng được con người chế tạo.
Theo các quy tắc hóa học, fluoroantimonic acid có tính acid mạnh gấp 10 triệu tỷ lần so với acid sulfuric (H2SO4). Loại hóa chất acid được xem là “ông nội” của các loại acid, là hóa chất mạnh nhất trong các loại hóa chất acid thông thường. Sulfuric acid đặc có tính phá hủy cực kỳ mạnh nhưng vẫn chưa hề hấn hay thấm vào đâu so với siêu acid.
Rất kinh khủng, nếu một người bị fluoroantimonic acid rơi vào người. Do nguyên tử flo trong hóa chất H2FSBF6 có khuynh hướng thích liên kết với các nguyên tử canxi. Nên sau khi đã phá hủy các mô, tế bào trong da và cơ bắp thì fluoroantimonic acid sẽ tiếp tục đốt cháy xuyên qua xương chứa nhiều canxi của người dính phải.
Acid này mạnh đến mức vàng cũng phải tan chảy khi ở bên trong đó đấy.
Thứ duy nhất mà có thể dùng để chứa được fluoroantimonic acid là các thùng chứa bằng teflon. Bởi vì polymer này được tạo lên từ các liên kết carbon-flo, nó vốn là liên kết đơn vô cơ mạnh nhất trong hóa học.
3.3. Dimethyl Cadmium (CH3COCH3) – Hít vào là đủ chết
Dimethyl cadmium (CH3-CO-CH3) là hợp chất hữu cơ. Hoá chất này cũng có cả hai tính chất cực kỳ đáng sợ là cháy khó dập tắt và dễ nổ (nhưng không bằng AA). Nhưng điều đáng sợ hơn của nó lại đến từ nồng độ chất độc mà nó đem lại. Chỉ vài phần triệu gam hơi dimethyl cadmium phân tán trong thể tích 1 mét khối vuông cũng đã đủ khiến một người lớn vong mạng.
Độc tính của hoá chất dimethyl cadmium gây ra cả hai ảnh hưởng cấp tính và mãn tính lên cơ thể con người. Khi được hít vào, chất độc này thông qua phổi nhanh chóng đi sâu vào trong máu, từ đó lan rộng đi khắp các nơi trong cơ thể, gây tác động mạnh tức thì lên các cơ quan như phổi, gan, thận,….
Thậm chí, ngay cả khi nạn nhân vẫn còn sống tiếp được sau khi hít phải khí này thì hậu quả sau đó cũng rất khủng khiếp. Chất độc này là tác nhân gây ung thư cực mạnh đối với cơ thể con người. Nghe đến đây chắc bạn cũng biết được sức tàn phá của Dimethyl cadmium khủng khiếp cỡ nào.
Vậy chúng ta cần làm gì khi Dimethyl cadmium bị tràn ra ngoài? Chúng ta có thể làm sạch chúng bằng cách nào? Tốt nhất là bạn nên tìm mọi cách để điều điều này không bao giờ xảy ra. Bởi việc dùng nước rửa, hay quét là không thể vì sẽ làm kích thích phản ứng gây ra hiện tượng cháy nổ. Thậm chí, chờ Dimethyl cadmium phân hủy cũng là điều không hề khả thi, do chất mới tạo ra còn dễ nổ hơn cả chất ban đầu.
3.4. Hydro
Hiđro là một nguyên tố hóa học hay một hoá chất đặc biệt, nó đứng đầu tiên trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố. Với nguyên tử số bằng 1, nguyên tử khối bằng 1 đvC, trong hạt nhân chỉ có một proton mà không có neutron. Trước đây còn được gọi là khinh khí, hiện nay cụm từ này ít được sử dụng.
Sở dĩ được gọi là “khinh khí” là do hydro là nguyên tố khí nhẹ nhất và tồn tại ở dạng khí, với trọng lượng nguyên tử vô cùng nhỏ 1.00794 u.
Hydro là nguyên tố hoá hộc phổ biến nhất trong vũ trụ. Nó tạo nên khoảng hơn 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử do nó là nguyên tố chính cấu tạo nên vật chất. Các sao thuộc dải chính được cấu tạo chủ yếu bởi hydro ở trạng thái plasma.
Hydro nguyên tố tồn tại tự nhiên trên Trái Đất khá hiếm là do khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn hay từ trường của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng khỏi thoát ra ngoài không gian. Do đó hydro tồn tại chủ yếu dưới dạng hydro phân tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất.
Trong ngành công nghiệp ô tô: cung cấp khí Hydro dùng để sản xuất các bộ phận xác định chính xác và các thiết bị chất lượng cao. Chúng được sử dụng trong tất cả các bước của quá trình sản xuất ô tô.
Trong các lĩnh vực như solventless làm sạch hay xử lý nước thải, khí hydro giúp tạo ra môi trường sạch sẽ hơn ở bên tron trong các nhà máy sản xuất ô tô. Và các ứng dụng của khí hydro có thể giúp giảm tải các khiếm khuyết, hư hỏng.
Trong ngành công nghiệp lọc dầu: hydr0 được sử dụng để xử lý dầu thô thành loại nhiên liệu tinh chế, chẳng hạn như xăng và dầu diesel. Và để loại bỏ chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như lưu huỳnh bằng các gây phản ứng hoá học làm biến đổi chúng.
Trong ngành các công nghiệp phân bón và thực phẩm: các ứng dụng khác của hydro là trong các ngành công nghiệp phân bón và làm sơn. Loại khí này cũng được ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và hóa chất. Các ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng khí hydro để làm cho dầu thực vật bị hydro hóa và làm đông lại, chẳng hạn như bơ thực vật và bơ. Trong lĩnh vực này, các loại dầu thực vật được kết hợp với hydro. Bằng cách sử dụng niken làm một chất xúc tác, thúc đẩy sản xuất chất béo rắn.
Sử dụng trong lĩnh vực dự báo thời tiết: vì hydro là ánh sáng, các nhà khoa học có thể sử dụng nó dưới dạng quả bóng bay thời tiết. Bóng bay khí tượng, thời tiết có yếu tố đo lường được cài đặt từ trước. Những quả bóng bay được trang bị thiết bị để ghi lại các thông tin cần thiết để nghiên cứu khí hậu, tốc độ gió,…
Sử dụng trong các phòng thí nghiệm, phân tích, nghiên cứu,…
Ngoài ra khí Hydro còn được sử dụng nhiều trong đời sống hàng ngày như: bóng bay, cổng hơi, bơm khí cầu,….
Ứng dụng vui nhộn của khí Hydro cũng giống khí Heli là làm thay đổi giọng nói của con người trong thời gian ngắn. Khi ta hút vào 1 lượng nhỏ khí Hydro và khi ta nói anh thanh của ta sẽ được kéo cao lên do Hydro nặng hơn không khí. Chỉ với lượng nhỏ, nếu hít quá nhiều có thể gây ngạt thở.
3.5. Phèn chua
Phèn chua hay được biết đến với tên gọi phèn nhôm kali hay hóa chất kali nhôm sunfat với công thức phèn chua là KAl(SO4)2.12H2O hay K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O.
Hoá chất này tồn tại ở dạng tinh thể bát diện, trong suốt, không màu và có vị chát, khối lượng riêng 1.75 g/cm3; tnc = 92oC; mất nước kết tinh thành phèn khan dạng bột màu trắng (thường gọi là phèn phi hoặc khô phèn). Ít tan trong nước khi đun nóng đến 200oC.
Khi sử dụng cho việc xử lý nước hồ bơi, phèn chua có sẽ tính axit sẽ tạo màng hidroxit lắng xuống kèm theo các chất bẩn lơ lửng trong nước. Vì vậy, hóa chất này có tác dụng khá hiệu quả trong việc làm trong nước hồ bơi.
Ngoài tác dụng trong việc xử lý nước làm sạch hồ bơi. Hóa chất phèn chua còn là chất giữ màu trong nhuộm vải, là chất kết dính trong ngành sản xuất giấy, làm thuốc thử trong các phòng thí nghiệm, sát khuẩn, cầm máu, chữa viêm dạ dày, ruột, thuốc cầm máu bề mặt,…Qua bài viết về các loại hoá chất đặc biệt, cũng như các loại hóa chất thông dụng mà có tích chất hoá học ít ai biết đến.
Chúng tôi đã cung cấp cho bạn những kiến thức về các loại hóa chất đã nêu trên. Nếu bạn thấy bài viết có ích cho bạn, hãy theo dõi trang web của chúng tôi thường xuyên để đón đọc nhiều bài viết hay hơn bạn nhé!
