Khái niệm hoá học

Liên kết ba là liên kết được hình thành do 3 cặp electron liên kết. Trong liên kết ba có 1 liên kết σ và 2 liên kết π.

Trong hóa học, liên kết đơn là liên kết hóa học giữa hai nguyên tử liên quan đến hai electron hóa trị. Có nghĩa là, các nguyên tử chia sẻ một cặp electron nơi hình thành liên kết.Do đó, liên kết đơn là một loại liên kết cộng hóa trị.

Liên kết đôi là liên kết hóa học giữa hai nguyên tử, được tạo bởi một liên kết sigma (hay liên kết đơn) và một liên kết pi. Liên kết đôi bền và khó phá vỡ hoàn toàn hơn liên kết đơn, nhưng lại dễ tham gia phản ứng hóa học hơn do chứa liên kết pi dễ bị phá vỡ hơn liên kết sigma.

Hóa trị của một nguyên tố được xác định bằng số liên kết hóa học mà một nguyên tử của nguyên tố đó tạo nên trong phân tử. Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion được gọi là điện hóa trị, có giá trị bằng với điện tích của ion tạo thành từ nguyên tố đó. Hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị được gọi là cộng hóa trị, có giá trị bằng với số liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử của nguyên tố đó tạo được với nguyên tử của nguyên tố khác trong hợp chất hóa học.

Tinh thể là những vật thể cấu tạo bởi các nguyên tử, ion, hoặc phân tử có ảnh hưởng nhiễu xạ chủ yếu là gián đoạn. Các vật thể rắn trong thiên nhiên hầu hết đều có cấu trúc tinh thế. Thể khí, thể lỏng và các vật chất phi tinh thể (như chất rắn vô định hình) trong một số điều kiện thích hợp cũng có thể chuyển biến thành tinh thể (ví dụ tinh thể lỏng).

Bán kính nguyên tử của một nguyên tố hóa học là kích thước nguyên tử của nguyên tố đó, thường là khoảng cách trung bình tính từ tâm của hạt nhân nguyên tử đến ranh giới ngoài cùng của đám mây electron.

Với mỗi nguyên tố, số lượng proton trong hạt nhân nguyên tử là cố định bằng và đúng bằng số thứ tự Z của nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn. Số điện tích dương của hạt nhân đúng bằng số proton có trong hạt nhân trong khi đó số lượng notron trong hạt nhân nguyên tử có thể khác nhau. Đồng vị là những dạng nguyên tử khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học mà hạt nhân nguyên tử của chúng tuy có cùng số proton song lại khác nhau số notron (do đó khác nhau về số khối).

Nước Javen (Sodium Hypocloite) là dung dịch hỗn hợp của NatrihypoCloid (NaClO), NatriCloid (NaCl), nước (H2O); trong đó, NaClO là thành phần chủ yếu. Nồng độ của NaClO quyết định nồng độ của dung dịch Javen. Đặc tính chung của Javen là chất tẩy, diệt khuẩn làm sạch nhưng với các nồng độ Javen khác nhau sẽ cho các kết quả khác nhau.

Trong phản ứng hóa học, khái niệm cân bằng hóa học dùng để chỉ trạng thái của phản ứng thuận nghịch mà tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Ở trạng thái cân bằng, không phải là phản ứng dừng lại mà phản ứng thuận và phản ứng nghịch vẫn diễn ra nhưng với tốc độ bằng nhau. Điều này có nghĩa là trong một đơn vị thời gian: nồng độ các chất phản ứng giảm đi bao nhiêu theo chiều thuận lại được tạo ra bấy nhiêu theo phản ứng nghịch. Do đó, cân bằng hóa học là cân bằng động.

Trong ion phức có những ion (anion) hay những phân tử trung hoà liên kết trực tiếp xung quanh, sát ngay nguyên tử trung tâm gọi là phối tử. Những phối tử là anion thường gặp như F-, Cl-, I-, OH-, CN-, SCN-, NO2-, S2O32-, C2O42- ... Những phối tử là phân tử thường gặp như H2O, NH3, Co, NO, pyriđin (C5H5N), etylenđiamin (H2N-CH2-CH2-NH2) ...

Những ion được tạo thành bằng cách kết hợp các ion hay nguyên tử kim loại hoặc không kim loại với các phân tử trung hoà hoặc các anion gọi là ion phức.

Từ giáo trình hóa học vô cơ chúng ta đã biết rằng khi các nguyên tố hóa học riêng biệt kết hợp với nhau thì tạo thành các hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, ví dụ các oxit (CO, MgO..), các muối halogenua (NaCl, KCl, MgBr2...) Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau đê tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử, ví dụ K2HgI4, Ag(NH3)2Cl,... Gọi chúng là các hợp chất phân tử để nhấn mạnh rằng ở đây không phải là các nguyên tử hay các gốc, mà là các phân tử kết hợp với nhau. Cấu tạo của chúng không được giải thích thỏa đáng trong khuôn khổ của thuyết hóa trị cổ điển. Có một vấn đề đặt ra là trong số các hợp chất phân tử thì hợp chất nào được gọi là hợp chất phức (phức chất). Phức chất là những hợp chất được cấu tạo từ những phân tử hay ion, chúng có mặt tại các nút mạng tinh thể phức chất và tồn tại trong dung dịch. Nhà hóa học Thụy Sĩ Werner là người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu các phức chất. Ngày nay, phức chất là một trong những lĩnh vực phát triển mạnh mẽ của hóa học hiện đại và có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống.

Thực nghiệm cho thấy rằng có những phản ứng xảy ra gần như tức khắc, ví dụ như phản ứng nổ, phản ứng giữa các ion trong dung dịch... Nhưng cũng có những phản ứng xảy ra rất chậm. Thường là những phản ứng giữa các hợp chất cộng hóa trị nhất là những hợp chất hữu cơ. Hết sức chậm là những phản ứng xảy ra trong lòng thủy tinh, trong xỉ, trong lòng quả đất (kéo dài hàng trăm, ngàn, vạn năm). Ví dụ như phản ứng hình thành daafu mỏ, than đá ở trong vỏ quả đất. Người ta nói các phản ứng hóa học có tốc độ khác nhau.Tốc độ của một phản ứng hóa học được xác định bằng độ biến thiên nồng độ của chất trong đơn vị thời gian.

Protein hay còn gọi là chất đạm, là những phân tử sinh học hay đại phân tử, chứa một hoặc nhiều mạch các acid amin, liên kết với nhau bởi liên kết peptid. Các protein khác nhau chủ yếu do về trình tự các acid amin khác nhau, trình tự này do các nucleotide của gen quy định.Trong tự nhiên có khoảng 20 acid amin, trong đó có 9 acid amin thiết yếu cơ thể không tự tạo ra được mà phải cung cấp từ bên ngoài, số còn lại gọi là acid amin không thiết yếu vì cơ thể có thể tự tổng hợp được.

Phenol là những hợp chất hữu cơ có một hay nhiều nhóm hidroxi đính trực tiếp vào nguyên tử cacbon của vòng thơm. Nhóm -OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của vòng benzen được gọi là -OH phenol. Chất tiêu biểu là C6H5OH có tên là phenol, phân tử gồm một nhóm -OH liên kết trực tiếp với gốc phenyl. Nó là một chất rắn tinh thể màu trắng dễ bay hơi.Hơi có tính axít, nó đòi hỏi phải xử lý cẩn thận vì nó có thể gây bỏng nặng khi rơi vào da. Phenol lần đầu tiên được chiết xuất từ ​​nhựa than đá, nhưng ngày nay được sản xuất trên quy mô lớn từ các nguyên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ. Nó là một mặt hàng công nghiệp quan trọng như là tiền thân của nhiều vật liệu và hợp chất hữu ích. Nó chủ yếu được sử dụng để tổng hợp nhựa và các vật liệu liên quan. Phenol và các dẫn xuất hóa học của nó rất cần thiết để sản xuất polycarbonat, epoxies, Bakelite, nylon, chất tẩy rửa, thuốc diệt cỏ như thuốc diệt cỏ phenoxy và nhiều loại dược phẩm.

Polime là những chất có phân tử khối rất lớn do nhiều mắt xích liên kết với nhau tạo nên. Polyme được sử dụng phổ biến trong thực tế với tên gọi là nhựa, nhưng polyme bao gồm 2 lớp chính là polyme thiên nhiên và polyme nhân tạo. Hầu hết các polime thường là chất rắn, không bay hơi, không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường. Polime được sử dụng trong đời sống và trong kĩ thuật dưới các dạng khác nhau, tiêu biểu nhất là chất dẻo, tơ và cao su.

Aldehyde là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm -CH=O liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hidro. Aldehyde đơn giản nhất là fomaldehyde. Nhiều aldehyde có nguồn gốc thiên nhiên được dùng làm hương liệu trong công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm như geranial (trong tinh dầu hoa hồng), xitrolenal (trong tinh dầu bạch đàn), vanilin, piperonal....

Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm C=O liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon. Nhóm C=O liên kết với 2 nguyên tử cacbon khác là nhóm chức xeton. Xeton đơn giản và thông dụng nhất là axeton. Axeton được dùng làm dung môi trong quá trình sản xuất nhiều hợp chất trong công nghiệp mĩ phẩm, làm nguyên liệu tổng hợp clorofom, iodofom...

Các chất béo động vật (mỡ) và chất béo thực vật tự nhiên (Dầu) là các glixerit tức là este của glixerol và các axit béo. Cơ thể sinh vật gồm có ba thành phần cơ bản là protein, gluxit và lipit. Lipid (chất béo) là nguồn cung cấp năng lượng cho các cơ thể sống nhiều hơn cả protein và gluxit. Người ta chia lipit thành các nhóm như glixerit, sáp, photphatit, sterit và sterol hoặc có thể chia lipid thành 2 nhóm là mỡ và lipid (chất tương tự mỡ).

Nhóm VIIA của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học gồm các nguyên tố flo (F), clo (Clo), brom (Br), Iot (I) và atatin (At), được gọi chung là halogen (Tiếng Hilap halogennao có nghĩa là tạo nên muối ăn). Chúng là các nguyên tố phi kim, tính chất hóa học điển hình của các halogen là oxi hóa mạnh, phản ứng tạo thành các hợp chất có tính axit mạnh với hydro, từ đó các muối đơn giản có thể được tạo ra.

Trong phản ứng oxi hóa - khử, khái niệm chất khử được hiểu là chất cho electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng. Chất khử sau khi cho electron sẽ tạo thành chất oxi hóa tương ứng. Do đó, chất khử còn được gọi là chất bị oxi hóa.

Trong phản ứng hóa học, nếu dựa vào số oxi hóa có thể chia phản ứng hóa học thành hai loại: Loại thứ nhất bao gồm những phản ứng hóa học trong đó các nguyên tố ở trong chất phản ứng không biến đổi số oxi hóa. Đó là những phản ứng trao đổi, một số phản ứng phân hủy, kết hợp và tạo phức. Loại thứ hai bao gồm các phản ứng hóa học, trong đó các nguyên tố tham gia vào phản ứng có biến đổi số oxi hóa của chúng. Đó là những phản ứng oxi hóa - khử.

Ancol, còn gọi là rượu, trong hóa học là một hợp chất hữu cơ chứa nhóm -OH gắn vào một nguyên tử cacbon mà đến lượt nó lại gắn với một nguyên tử hydro hay cacbon khác. Trong đời sống thông thường, từ ancol được hiểu như là những đồ uống có chứa cồn, (cồn (etanol) hay ancol etylic) (C2H5OH).

Amin là dẫn xuất của amoniac, trong đó nguyên tử hidro được thay thế bằng gốc hidrocacbon (no, không no, thơm). Tùy theo số gốc hidrocacbon liên kết với nguyên tử nito mà có các loại amin bậc 1, bậc 2, bậc 3, muối amoni bậc 4. Do phân tử amin có nguyên tử nito còn đôi electron chưa liên kết (tương tự phân tử amoniac) nên amin thể hiện tính bazơ, ngoài ra nitơ trong phân tử amin có số oxi hóa -3 nên amin thường dễ bị oxi hóa. Amin thơm điển hình nhất là anilin có nhiều ứng dụng quan trong trong công nghiệp phẩm nhuộm, polime, dược phẩm..