Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Hóa học”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
n replaced: . → . (6), , → ,, uơng → ương, bromide]] → bromua]], oxide]] → oxit]] (4) using AWB
Dòng 12:
{{xem thêm|Lịch sử hóa học}}
Hóa học phát triển từ [[giả kim thuật]], đã được thực hành từ hàng ngàn năm trước như ở [[Tên gọi Trung Quốc|Trung Hoa]], [[Châu Âu]] và [[Ấn Độ]].
[[Tập tin:Rosicrucian Rose.jpg|nhỏ|214x214px|Một biểu tượng của Hồng hoa Thập tự. Đồ hình miêu tả 7 hành tinh ngự ở trên theo giả kim thuật, và khẩu hiệu bí ẩn xung quanh: ''V.I.T.R.I.O.L'' ]]
Khoa giả kim thuật nghiên cứu về vật chất, nhưng thế giới của những nhà giả kim thuật đều dựa trên kinh nghiệm thực tế và công thức bắt nguồn từ thực hành chứ không dựa vào những nghiên cứu khoa học. Mục đích của họ là một chất gọi là "Hòn đá phù thủy" dùng để biến đổi những chất như [[chì]] thành [[vàng]]. Các nhà giả kim thuật đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm để tìm ra chất này và qua đó họ đã phát triển nhiều dụng cụ mà ngày nay vẫn còn được sử dụng trong kỹ thuật hóa học.
 
Dòng 29:
Phòng thí nghiệm hóa học có khuôn mẫu thường sử dụng nhiều loại dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, những dụng cụ thủy tinh này không phải là trung tâm của hóa học, và rất nhiều các thí nghiệm (cũng như ứng dụng / công nghiệp) hóa học được thực hiện mà không cần những dụng cụ này.
 
Phản ứng hóa học là sự chuyển đổi một số chất thành một hoặc nhiều chất khác nhau. <ref>IUPAC Gold Book [http://goldbook.iupac.org/C01033.html Định nghĩa]</ref> Cơ sở của sự biến đổi hóa học như vậy là sự sắp xếp lại các electron trong các liên kết hóa học giữa các nguyên tử. Nó có thể được miêu tả một cách tượng trưng qua một phương trình hóa học, trọng tâm đặt vào các nguyên tử. Số lượng các nguyên tử ở bên trái và bên phải trong phương trình cho một sự biến đổi hóa học là bằng nhau. (Khi số lượng các nguyên tử ở hai bên là không đồng đều, chuyển đổi được gọi là phản ứng hạt nhân hoặc sự phân rã phóng xạ). Loại phản ứng hóa học mà một chất có thể trải qua và sự thay đổi năng lượng có thể đi kèm tuân theo một số quy tắc cơ bản nhất định, được gọi là định luật hóa học.
 
Các cân nhắc về [[năng lượng]] và [[entropy]] luôn quan trọng trong hầu hết các nghiên cứu hóa học. Các chất hoá học được phân loại theo cấu trúc, trạng thái, cũng như các thành phần hoá học của chúng. Chúng có thể được phân tích bằng các công cụ phân tích hóa học, ví dụ: quang phổ và sắc ký. Các nhà khoa học tham gia nghiên cứu hóa học được gọi là các [[nhà hóa học]].<ref>"Hướng dẫn nghề nghiệp California số 22: Các nhà hóa học". Calmis.ca.gov. 29-10-1999. Truy cập 12-6-2011.</ref> Hầu hết các nhà hóa học chuyên về một hoặc nhiều tiểu ngành. Một số khái niệm rất cần thiết cho việc nghiên cứu hóa học; một số trong số đó là: <ref>[http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/matter/ "Hóa học tổng hợp trực tuyến - Ghi chú đồng hành: Vật chất"]. Antoine.frostburg.edu. Truy cập 12-6-2011.
 
</ref>
Dòng 41:
{{chính|Nguyên tử}}
[[Tập tin:Atom_Diagram.svg|trái|nhỏ|200px|Mô hình hành tinh nguyên tử của [[Ernest Rutherford|Rutherford]]]]
Nguyên tử là đơn vị cơ bản của hóa học. Nó bao gồm một lõi rất đặc gọi là hạt nhân nguyên tử, bao quanh bởi một đám mây điện tử khổng lồ. Hạt nhân được tạo thành từ các [[proton]] tích điện dương và các [[neutron]] không tích điện (gọi chung là các [[nucleon]]). Trong khi đó, đám mây điện tử lại gồm các electron tích điện âm có quỹ đạo quanh hạt nhân. Trong một nguyên tử trung hòa về điện, điện tích âm của electron cân bằng với điện tích dương của [[proton]]. Hạt nhân rất đặc; khối lượng của một nucleon gấp 1836 lần so với electron, tuy nhiên bán kính của một nguyên tử lại gấp 10.000 lần hạt nhân của nó <ref>Burrows et al. 2008, tr. 13</ref> <ref name=":0">Housecroft & Sharpe 2008, tr. 2</ref>.
 
Nguyên tử cũng là thực thể nhỏ nhất được cho là giữ các [[tính chất hóa học]] của [[Nguyên tố hóa học|nguyên tố]], như [[độ âm điện]], [[khả năng ion hóa]], [[Trạng thái ôxy hóa|trạng thái oxy hóa]], [[số phối trí]] ''(coordination number)'', và các loại liên kết có thể hình thành (ví dụ [[liên kết kim loại]], [[Liên kết ion|ion]], [[Liên kết cộng hóa trị|cộng hoá trị]]).
Dòng 48:
{{chính|Nguyên tố hóa học}}
[[Tập tin:Periodic table (polyatomic).svg|nhỏ|346x346px|Bảng tuần hoàn hóa học của nguyên tố hóa học. Màu khác nhau thể hiện các loại nguyên tố khác nhau]]
Một nguyên tố hóa học là một chất tinh khiết chỉ bao gồm một loại nguyên tử, đặc trưng bởi số [[proton]] cụ thể trong hạt nhân của các nguyên tử, được gọi là [[số hiệu nguyên tử]] và được thể hiện bằng ký hiệu Z. [[Nguyên tử khối]] là tổng của số [[proton]] và [[neutron]] trong một hạt nhân. Mặc dù tất cả các hạt nhân của tất cả các nguyên tử thuộc một nguyên tố sẽ có cùng một số hiệu nguyên tử, chúng có thể không nhất thiết phải có cùng nguyên tử khối; các nguyên tử của một nguyên tố có nguyên tử khối khác nhau được gọi là [[đồng vị]]. Ví dụ, tất cả các nguyên tử với 6 proton trong hạt nhân là các nguyên tử của nguyên tố [[Cacbon|carbon]], nhưng nguyên tử [[Cacbon|carbon]] có thể có nguyên tử khối là 12 hoặc 13. <ref name=":0" />
 
Sự trình bày tiêu chuẩn của các nguyên tố hóa học là sắp xếp vào bảng tuần hoàn, sắp xếp các nguyên tố theo số hiệu nguyên tử. Bảng tuần hoàn được sắp xếp thành các nhóm, hoặc các cột, và các chu kỳ hoặc các hàng. Bảng tuần hoàn rất hữu ích trong việc xác định khuynh hướng tuần hoàn.<ref>Burrows et al. 2009, tr. 110</ref>
Dòng 54:
 
==== Hợp chất ====
{{chính|Hợp chất}}Hợp chất là một chất hoá học tinh khiết cấu tạo từ nhiều hơn một nguyên tố. Các tính chất của một hợp chất thường ít giống với các thành phần cấu tạo nên nó. <ref>Burrows et al. 2008, tr. 12</ref> Danh pháp chuẩn của các hợp chất được quy định bởi [[IUPAC|Liên minh Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng]] ([[IUPAC]]). Các hợp chất hữu cơ được đặt tên theo hệ thống danh pháp hữu cơ <ref>[http://www.acdlabs.com/iupac/nomenclature/ "IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry"]. Acdlabs.com. Truy cập 12-6-2011.</ref>. Tên của các hợp chất vô cơ được tạo ra theo hệ thống danh pháp vô cơ. Khi một hợp chất có nhiều hơn một phần, chúng có thể được chia thành hai phần chính, các thành phần tích điện dương và các tích điện âm. <ref>Connelly, Neil G.; Damhus, Ture; Hartshorn, Richard M.; Hutton, Alan T. ''Danh pháp hóa học hợp chất vô cơ theo đề nghị IUPAC 2005''. RSCPublishing. pp. 5–12. <nowiki>ISBN 0-85404-438-8</nowiki>.</ref> Thêm vào đó, [[Dịch vụ Tóm tắt Hóa chất]] (CAS) đã đưa ra một phương pháp để sắp xếp các chất hoá học. Lúc này mỗi chất hoá học có thể nhận biết được bởi một số hiệu được gọi là [[số đăng ký CAS]].
 
==== Phân tử ====
{{chính|Phân tử}}Một phân tử là phần nhỏ nhất không thể phân chia của một chất hoá học tinh khiết với đặc tính hóa học duy nhất, nghĩa là nó có khả năng thực hiện một số phản ứng hóa học với các chất khác. Tuy nhiên, định nghĩa này chỉ tốt đối với các chất cấu tạo từ các phân tử, mà điều này không đúng với nhiều chất (xem dưới đây). Các phân tử thường là một tập hợp các nguyên tử gắn kết với nhau bằng các [[liên kết cộng hóa trị]], sao cho cấu trúc này là trung hòa về điện tích và tất cả các điện tử hóa trị được ghép nối với các điện tử khác trong các liên kết hoặc trong các cặp đơn (không ở trong liên kết).
[[Tập tin:Caffeine (1) 3D ball.png|nhỏ|211x211px|Mô hình [[bóng-và-que]] cho phân tử [[Cafein|caffeine]]]]
Như đã nói, các phân tử tồn tại như các đơn vị trung hòa điện, không giống như các [[ion]]. Khi quy tắc này bị phá vỡ, "phân tử" lúc này có một điện tích, đôi khi chúng được đặt tên là một ''ion phân tử'' hoặc một ''ion đa nguyên tử''. Tuy nhiên, các ion phân tử thường chỉ có ở dạng tách hoàn toàn, chẳng hạn như một chùm trực tiếp trong [[chân không]] ở một [[Phương pháp khối phổ|phổ kế khối]]. Rất nhiều ion đa nguyên tử này ở trong đất (ví dụ các ion sunfat hoặc nitrat thường gặp) ,nói chung chúng không được coi là "phân tử" trong hóa học. Một số phân tử có chứa một hoặc nhiều electron không ghép cặp, tạo ra các [[gốc tự do]]. Hầu hết các gốc tự do tương đối phản ứng, nhưng một số, chẳng hạn như [[Nitơ monoxit|nitric oxideoxit]] (NO) có thể ổn định.
[[Tập tin:Benzene-2D-full.svg|trái|nhỏ|182x182px|Cấu hình bộ khung [[benzen]] trên mặt phẳng 2-D]]
Các nguyên tố khí "trơ" hoặc [[khí hiếm]] ([[heli]], [[neon]], [[argon]], [[krypton]], [[xenon]] và [[radon]]) tồn tại ở đơn vị nhỏ nhất là dưới dạng các nguyên tử đơn độc, nhưng các chất hóa học tách biệt khác thì gồm các phân tử hoặc các mạng nguyên tử liên kết với nhau một cách nào đó. Các phân tử xác định được có thể là các chất quen thuộc như [[nước]], [[không khí]], và nhiều hợp chất hữu cơ như [[Etanol|rượu]], [[Đường ăn|đường]], xăng, và các [[dược phẩm]] khác nhau.
Dòng 65:
Tuy nhiên, không phải tất cả các chất hoặc các hợp chất hóa học bao gồm các phân tử rời rạc, và thực tế hầu hết các chất rắn tạo thành [[Lớp vỏ Manti|lớp vỏ rắn]], [[Lớp phủ (địa chất)|lớp phủ]] và [[Lõi Trái Đất|lõi]] của Trái Đất là các hợp chất hóa học mà không có các phân tử. Các loại chất khác, chẳng hạn như các hợp chất ion và các chất rắn trong mạng, được sắp xếp theo cách mà không tìm thấy tồn tại của các phân tử thực chất. Thay vào đó, các chất này được tìm hiểu dưới dạng đơn vị công thức hoặc đơn vị tế bào là cấu trúc lặp lại nhỏ nhất trong chất. Ví dụ về các chất như vậy là các muối (như [[muối ăn]]), chất rắn như carbon và [[kim cương]], [[kim loại]], [[silica]] và các khoáng chất [[silicat]] quen thuộc như [[thạch anh]] và [[Đá hoa cương|granit]].
 
Một trong những đặc tính chính của một phân tử là cấu hình của nó; thường được gọi là [[cấu trúc hóa học]]. Trong khi cấu trúc của các phân tử nguyên tử cấu tạo từ hai nguyên tử, ba hoặc bốn có thể dễ đoán, (dạng thẳng, hình chóp góc ...) thì cấu trúc của các phân tử đa nguyên tử, được {{infobox|data1=[[File:Cín.png|100px]] [[File:Sulfur-sample.jpg|100px]]|data2=[[File:Diamants maclés 2(République d'Afrique du Sud).jpg|100px]] [[File:Sugar 2xmacro.jpg|100px]]|data3=[[File:Sal (close).jpg|100px]] [[File:Sodium bicarbonate.jpg|100px]]|data5=Ví dụ về các chất tinh khiết. Từ phải qua trái: các nguyên tố [[Thiếc]] (Sn) và [[Lưu huỳnh]] (S), [[Kim cương]] (một dạng [[thù hình]] của [[cacbon]]), [[sucrose]] (đường ăn), và [[Natri Clorua]] (muối ăn) và [[Natri Bicacbonat]] (bột nở), cả hai đều là hợp chất ion.}}cấu thành từ hơn 6 nguyên tử (của một số nguyên tố) có thể rất quan trọng đối với tính chất hoá học của nó.
 
==== Chất và hỗn hợp ====
Một chất hoá học là một loại vật chất với thành phần và tập hợp các thuộc tính xác định<ref>Hill, J.W.; Petrucci, R.H.; McCreary, T.W.; Perry, S.S. (2005). ''Hóa học đại cuơngcương'' (tái bản lần 4). Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Prentice Hall. tr. 37.</ref>. Một tập hợp các chất được gọi là hỗn hợp. Ví dụ về hỗn hợp là [[không khí]] và các [[hợp kim]]. <ref>M. M. Avedesian; Hugh Baker. ''Magie và hợp kim magie''. ASM International. tr. 59</ref>
 
==== Mol và lượng chất ====
Mol là một đơn vị đo lường biểu thị một lượng chất (còn gọi là lượng hóa học). Mol được định nghĩa là số nguyên tử tìm thấy chính xác 0,012 &nbsp;kg (12 gram) carbon-12, trong đó nguyên tử cacbon-12 không liên kết, ở trạng thái nghỉ và trạng thái nền<ref>[http://www.bipm.org/en/si/base_units/ "Official SI Unit definitions"]. Bipm.org. Truy cập 12-6-2011.</ref> . Số lượng các thực thể trên mỗi mol được gọi là [[hằng số Avogadro]] và được xác định một cách thực nghiệm là khoảng 6,022 × 10<sup>23</sup> mol<sup>−1</sup>.<ref>Burrows et al. 2008, tr. 16</ref> Nồng độ mol là lượng chất đặc biệt trên một thể tích dung dịch, và thường được ghi dưới dạng trong moldm<sup>−3</sup>. <ref>Atkins & de Paula 2009, tr. 9</ref>
 
=== Thể ''hoặc'' trạng thái ===
Dòng 88:
{{chính|Liên kết hóa học}}Các nguyên tử gắn kết với nhau trong các phân tử hoặc tinh thể được gọi là liên kết với nhau. Một liên kết hóa học có thể được hình dung như là sự cân bằng đa cực giữa các điện tích dương trong hạt nhân và các điện tích âm dao động xung quanh chúng.<ref>Visionlearning. [http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=55 "Liên kết hóa học bởi Anthony Carpi, Tiến sĩ"]. visionlearning. Truy cập 12-06-2011.</ref> Không chỉ là phản ứng hút và đẩy đơn giản, năng lượng và sự phân bố là đặc trưng cho khả năng một điện tử tạo liên kết với một nguyên tử khác.
[[Tập tin:Ionic bonding animation.gif|nhỏ|291x291px|Một miêu tả cho quá trình tạo liên kết ion giữa [[natri]] (Na) và [[clo]] (Cl) để tạo thành [[natri clorua]], hay chính là [[muối ăn]]. Liên kết ion liên quan đến một nguyên tử ''lấy'' điện tử hóa trị từ một nguyên tử khác (trái ngược với ''chia sẻ'', xảy ra trong liên kết cộng hóa trị)]]
Một liên kết hóa học có thể là một [[liên kết cộng hóa trị]], [[liên kết ion]], [[liên kết hydro]] hoặc chỉ là [[lực Van der Waals]]. Mỗi loại liên kết này được gán cho một số tiềm năng. Những tiềm năng tạo ra các tương tác giữ các nguyên tử với nhau trong các phân tử hoặc tinh thể. Trong nhiều hợp chất đơn giản, lý thuyết [[Hóa trị|hóa trị,]], [[Lý thuyết VSEPR|mô hình VSEPR]], và khái niệm [[số ôxi hóa]] có thể được sử dụng để giải thích cấu trúc phân tử và thành phần.
[[Tập tin:Elektronenformel Punkte CH4.svg|trái|nhỏ|160x160px|Trong phân tử mê-tan (CH4), nguyên tử cacbon chia sẻ một cặp electron hóa trị với từng nguyên tử [[Hiđro|hydro]] (tổng cộng là 4 nguyên tử). Do đó, quy tắc ''bát tử'' đã thỏa mãn cho nguyên tử C (với tám electron trong vỏ hóa trị của nó) và quy tắc ''song tử'' đã thỏa mãn cho nguyên tử H (với hai electron trong vỏ hóa trị của chúng).]]
Một liên kết ion được hình thành khi một kim loại mất đi một hoặc nhiều electron của nó, trở thành một cation tích điện dương, và các electron sau đó được thu được bởi nguyên tử phi kim, trở thành một anion tích điện âm. Hai ion tích điện trái dấu sẽ thu hút bởi nhau, và liên kết ion là lực hấp dẫn giữa chúng. Ví dụ, [[natri]] (Na), một [[kim loại]], mất một điện tử để trở thành một Na<sup>+</sup> (cation), trong khi [[clo]] (Cl), một phi kim, thu được điện tử này để trở thành Cl<sup>−</sup> (anion). Các ion được giữ lại với nhau do lực hút tĩnh điện, và hợp chất natri clorua (NaCl), hay tên phổ biến hơn là muối ăn, được hình thành.
 
Trong một [[Liên kết cộng hóa trị|liên kết cộng hoá trị]], một hoặc nhiều cặp electron hóa trị được chia sẻ bởi hai nguyên tử, tạo nên nhóm các nguyên tử liên kết với nhau trung hòa về điện hay [[phân tử]] . Các nguyên tử sẽ chia sẻ các điện tử hóa trị trong một cách để tạo ra một cấu hình electron [[khí hiếm]] (với tám electron trong vỏ ngoài cùng của chúng) cho mỗi nguyên tử. Các nguyên tử có xu hướng kết hợp theo cách mà mỗi chúng có tám electron trong vỏ giá trị, và sao cho là tuân thủ [[Quy tắc bát tử|quy tắc bát tử (octet)]] (xem ''[[Liên kết ion]]''). Tuy nhiên, một số nguyên tố như [[Hiđro|hydro]] và [[liti]] chỉ cần hai điện tử trong vỏ ngoài cùng của chúng để đạt được cấu hình ổn định này; các nguyên tử này được cho là tuân theo ''quy tắc song tử (duet)'', và theo cách này, chúng sẽ đạt tới cấu hình điện tử của [[heli]] trong khí quyển, một khí hiếm chỉ có hai điện tử trong vỏ bên ngoài của nó.
 
Tương tự, các lý thuyết từ [[vật lý cổ điển]] có thể được sử dụng để dự đoán nhiều cấu trúc [[ion]]. Với các hợp chất phức tạp hơn, chẳng hạn như phức hợp kim loại, lý thuyết hóa trị sẽ ít có giá trị hơn. Lúc này, các phương pháp tiếp cận khác, như lý thuyết [[quỹ đạo phân tử]] (orbital), thường được sử dụng. Xem sơ đồ về orbital điện tử.
Dòng 103:
Một phản ứng được cho là ''giải phóng năng lượng'' nếu trạng thái cuối cùng thấp hơn về quy mô năng lượng so với trạng thái ban đầu; trong trường hợp phản ứng ''thu năng lượng'' thì ngược lại. Một phản ứng được gọi là ''tỏa nhiệt'' nếu phản ứng thải nhiệt ra môi trường xung quanh; trong trường hợp phản ứng ''thu nhiệt'', phản ứng hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh.
 
Các phản ứng hóa học thường không thể xảy ra trừ khi các chất phản ứng vượt qua hàng rào năng lượng gọi là [[năng lượng hoạt hóa]]. Tốc độ phản ứng hóa học (ở nhiệt độ nhất định T) liên quan đến năng lượng hoạt hóa E, bởi [[yếu tố phân bố của Boltzmann]] - đó là xác suất của một phân tử có năng lượng lớn hơn hoặc bằng với E ở nhiệt độ nhất định T. Sự phụ thuộc có tính lũy thừa của tần suất phản ứng lên nhiệt độ được gọi là [[phương trình Arrhenius]]. Năng lượng kích hoạt cần thiết cho một phản ứng hóa học có thể dưới dạng nhiệt, ánh sáng, điện hoặc lực lượng cơ học dưới dạng siêu âm. <ref>Reilly, Michael. (2007). [https://www.newscientist.com/article/dn11427-mechanical-force-induces-chemical-reaction.html#.Uy6ySlendfA Các lực cơ cho phản ứng hóa học], NewScientist.com news service, Reilly</ref>
 
Một khái niệm liên quan là [[năng lượng tự do]], cũng cân nhắc cả khái niệm [[entropy]], là một phương tiện rất hữu ích để dự đoán tính khả thi của phản ứng và xác định trạng thái cân bằng của một phản ứng hóa học, trong [[nhiệt động học hóa học]]. Một phản ứng chỉ khả thi nếu tổng lượng thay đổi trong [[năng lượng tự do Gibbs]] là âm, <math>{\Delta G \ < 0 \,} </math>, nếu nó bằng không, phản ứng hóa học được cho là ở [[trạng thái cân bằng]].
Dòng 109:
Có tồn tại các trạng thái năng lượng hạn chế đối với điện tử, nguyên tử và phân tử. Điều này được xác định bởi các quy tắc của [[cơ học lượng tử]], đòi hỏi phải lượng tử hóa năng lượng của một hệ thống bị ràng buộc. Các nguyên tử / phân tử ở trạng thái năng lượng cao hơn được cho là kích thích. Các phân tử / nguyên tử của chất trong trạng thái năng lượng kích thích thường phản ứng nhiều hơn; có nghĩa là, phù hợp cho phản ứng hóa học.
 
Trạng thái hay thể của một chất được xác định một cách bất biến bởi năng lượng và năng lượng ở môi trường xung quanh nó. Khi lực giữa các phân tử của một chất lớn hơn năng lượng của môi trường xung quanh, thì đó thường là [[thể lỏng]] hoặc [[Thể rắn|rắn]] như với trường hợp với nước (H<sub>2</sub>O); một chất lỏng ở nhiệt độ phòng bởi vì các phân tử của nó được bởi [[liên kết hydro]]. <ref>[http://www.chem4kids.com/files/matter_changes.html Chuyển đổi trạng thái của một chất] - Chemforkids.com</ref> Trong khi [[Hydro sulfua|hydrogen sulfide]] (H<sub>2</sub>S) là một khí ở nhiệt độ phòng và áp suất tiêu chuẩn, vì các phân tử của nó liên kết yếu hơn bởi tương tác lưỡng cực-lưỡng cực.
 
Việc chuyển năng lượng từ một chất hóa học này sang một chất khác phụ thuộc vào lượng năng lượng được phát ra từ một chất. Tuy nhiên, năng lượng nhiệt thường được chuyển dễ dàng từ hầu hết chất này sang chất khác bởi vì các [[phonon]], chịu trách nhiệm cho các mức năng lượng dao động và luân chuyển mức năng lượng trong một chất, có ít năng lượng hơn các [[photon]] được viện dẫn để chuyển năng lượng điện tử. Do đó, các mức năng lượng dao động và luân chuyển nằm gần nhau hơn mức năng lượng điện tử, nhiệt dễ dàng được chuyển giữa các chất, so với các dạng khác như: ánh sáng hoặc các dạng năng lượng điện tử khác. Ví dụ, bức xạ [[điện từ tia cực tím]] không được chuyển giao hiệu quả từ chất này sang chất khác như là năng lượng nhiệt hoặc điện.
 
Sự tồn tại của các mức năng lượng đặc trưng cho các chất hoá học khác nhau rất hữu ích cho việc xác định chúng bằng cách phân tích các đường quang phổ. Các loại phổ khác nhau thường được sử dụng trong [[Quang phổ học|quang phổ hóa học]], ví dụ: [[Quang phổ hấp phụ cận hồng ngoại|NIRS]], [[Vi ba|vi sóng]], [[Cộng hưởng từ hạt nhân|NMR]], [[EPR]] (''cộng hưởng thuận từ electron'') ... Quang phổ cũng được sử dụng để xác định thành phần của những ngôi sao ở xa và các thiên hà xa xôi bằng cách phân tích phổ xạ của chúng.
[[Tập tin:Emission spectrum-Fe.svg|giữa|nhỏ|610x610px|Phổ phát xạ của sắt]]
Thuật ngữ năng lượng hóa học thường được sử dụng để chỉ ra tiềm năng của một chất hóa học để trải qua một quá trình chuyển đổi thông qua một phản ứng hóa học hoặc để biến đổi các chất hóa học khác.
 
=== Phản ứng hóa học ===
{{chính|Phản ứng hóa học}}[[Tập tin:VysokePece1.jpg|nhỏ|264x264px|Trong phản ứng hóa học, các liên kết giữa các nguyên tử được bẻ gãy và hình thành nên các chất khác nhau có các tính chất khác nhau. Trong một lò cao, [[Sắt oxit|oxide sắt]], một hợp chất, phản ứng với [[Cacbon monoxit|carbon monoxidemonoxit]] để hình thành [[sắt]], một trong những nguyên tố hóa học, và [[Cacbon điôxít|carbon dioxidedioxit]].]]
Khi một chất hóa học được biến đổi do sự tương tác của nó với một chất khác hoặc với năng lượng, ta có thể nói một [[phản ứng hóa học]] đã xảy ra. ''Phản ứng hóa học'' là một khái niệm liên quan đến "''phản ứng''" của một chất khi tiếp xúc gần với chất khác, cho dù là hỗn hợp hoặc dung dịch; hoặc tiếp xúc với một số dạng năng lượng, hoặc cả hai. Nó tạo ra một số trao đổi năng lượng giữa các thành phần của phản ứng cũng như với môi trường hệ thống, môi trường này có thể được là các hộp chứa được thiết kế đặc dụng - thường là dụng cụ thí nghiệm thủy tinh.
 
Các phản ứng hóa học có thể dẫn đến sự hình thành hoặc phân ly của các phân tử - tức là các phân tử sẽ bị phân tách thành hai hoặc nhiều phân tử nhỏ hơn; hoặc sắp xếp lại các nguyên tử trong hoặc ngoài các phân tử. [[Phản ứng hóa học]] thường liên quan đến việc tạo ra hoặc phá vỡ các [[liên kết hóa học]]. Các phản ứng thường gặp là [[Ôxy hóa khử|oxy hóa-khử]], [[phản ứng tách]], [[trung hoà acid-base]] và [[tái sắp xếp nguyên tử]] .
 
Một phản ứng hóa học có thể được mô tả một cách biểu tượng bằng phương trình hóa học. Trong phản ứng hóa học ''phi-hạt-nhân'', số lượng và loại nguyên tử ở cả hai phía của phương trình đều như nhau, đối với phản ứng ''hạt-nhân'', điều này chỉ đúng đối với các hạt trong hạt nhân như [[proton]] và [[neutron]]. <ref>[http://goldbook.iupac.org/C01034.html Chemical Reaction Equation] – Sách vàng IUPAC</ref>
 
Chuỗi các bước trong đó các liên kết hóa học được tổ chức lại xảy ra trong quá trình phản ứng hóa học được gọi là [[cơ chế phản ứng]]. Một phản ứng hóa học có thể được dự kiến ​​diễn ra theo một số bước, mỗi bước có thể có tốc độ khác nhau. Nhiều phản ứng trung gian với độ ổn định có thể do đó có thể được dự kiến ​​trong quá trình phản ứng. Các cơ chế phản ứng được đề xuất để giải thích động học và hỗn hợp sản phẩm tương đối của một phản ứng. Nhiều nhà hóa lý chuyên khám phá và đề xuất các cơ chế phản ứng hóa học khác nhau. Một số quy tắc thực nghiệm, giống như [[quy tắc Woodward-Hoffmann]] thường có ích trong khi đề xuất một cơ chế cho một phản ứng hóa học.
 
Theo sách vàng [[IUPAC]], một phản ứng hoá học là "một quá trình dẫn đến sự chuyển đổi lẫn nhau giữa các loại chất hoá học".<ref>[http://goldbook.iupac.org/C01033.html Chemical Reaction] Sách vàng IUPAC </ref> Theo đó, một phản ứng hóa học có thể là một phản ứng cơ bản hoặc một phản ứng qua nhiều bước.
 
=== Ion và muối ===
{{chính|Ion}}
[[Tập tin:Potassium-chloride-3D-ionic.png|nhỏ|202x202px|Cấu trúc lưới tinh thể của Kali clorua ([[KCl]]), một muối được hình thành do sự hấp dẫn của K<sup>+</sup> (cation) và Cl<sup>−</sup> (anion). Lưu ý nếu tính tổng thể của hợp chất này không tích điện.]]
Một ion là một phần tử mang điện tích, có thể là một nguyên tử hoặc một phân tử, đã mất hoặc lấy được một hoặc nhiều điện tử. Khi một nguyên tử mất một điện tử và do đó có nhiều proton hơn electron, nguyên tử là một ion tích điện dương hoặc cation. Khi một nguyên tử thu được một electron và do đó có nhiều điện tử hơn proton, nguyên tử là một ion tích điện âm hoặc anion. Cation và anion có thể tạo thành mạng lưới tinh thể của muối trung hòa, như ion Na<sup>+</sup> và Cl<sup>−</sup> tạo thành [[Natri clorua|NaCl]]. Các ví dụ về các ion đa nguyên tử không phân rã trong các [[phản ứng acid-base]] là [[Hiđrôxít|hydroxidehydroxit]] (OH<sup>−</sup>) và [[Phosphat|phosphatephosphat]]e (PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>).
 
Plasma gồm có chất khí đã được ion hóa hoàn toàn, thông thường là qua nhiệt độ cực cao.
 
=== Tính acid và base ===
[[Tập tin:Hydrogen-bromide-3D-vdW.svg|trái|nhỏ|Khi [[hydrogen bromidebromua]] (HBr), trong ảnh, tan trong nước, nó tạo nên acid mạnh là [[Axit bromhydric|acid hydrobromic]].]]
Một chất có thể thường được phân loại như một acid hoặc một base. Có một số lý thuyết khác nhau giải thích những hành vi cơ bản của axit. Đơn giản nhất là [[Svante Arrhenius|lý thuyết Arrhenius]], trong đó nêu rõ: một axit là một chất tạo ra ion hydro khi được hòa tan trong nước và một base tạo ra ion hydroxide khi hòa tan trong nước. Theo lý thuyết acid-base của [[Brønsted-Lowry]], các acid là các chất cho một ion hidro dương cho một chất khác trong một phản ứng hóa học; mở rộng hơn, cơ sở lại là chất nhận được ion hidro đó.
 
Dòng 181:
* [[Hóa học hạt nhân]] là nghiên cứu về cách các hạt [[Hạt hạ nguyên tử|hạ nguyên tử]] kết hợp với nhau và tạo nên hạt nhân. Chuyển đổi hạt nhân (''Nuclear transmutation'') là một phần quan trọng trong hóa học hạt nhân, và bảng các hạt nhân là một kết quả và công cụ quan trọng cho lĩnh vực này.
* [[Hóa hữu cơ|Hoá học hữu cơ]] là nghiên cứu các cấu trúc, tính chất, thành phần, cơ chế và phản ứng của các hợp chất hữu cơ. Một hợp chất hữu cơ được định nghĩa là bất kỳ hợp chất nào dựa trên bộ xương cacbon.
* [[Hóa học vật lý]] là nghiên cứu cơ sở vật chất và cơ bản của các hệ thống và quá trình hóa học. Đặc biệt, năng lượng và động lực của các hệ thống và quá trình như vậy là mối quan tâm của các nhà hóa lý. Các lĩnh vực nghiên cứu quan trọng bao gồm [[nhiệt động học hóa học]], [[động học hóa học]], [[hóa điện]], [[cơ học thống kê]], [[quang phổ]], và gần đây là [[hóa học vũ trụ]][71]. Hóa học vật lý có sự chồng chéo lớn với vật lý phân tử. Hóa học vật lý thường liên quan đến việc sử dụng vô số các tính toán trong phương trình dẫn xuất. Nó thường được kết hợp với [[hóa học lượng tử]] và [[hóa học lý thuyết]] . Hóa lý học là một phân ngành riêng biệt với [[vật lý hóa học]], nhưng một lần nữa, có sự chồng chéo rất mạnh.
* [[Hóa học lý thuyết]] là nghiên cứu hóa học thông qua lập luận lý thuyết cơ bản (thường là trong toán học hoặc vật lý). Đặc biệt, việc áp dụng cơ học lượng tử vào hóa học được gọi là [[hóa học lượng tử]]. Kể từ khi kết thúc [[Chiến tranh thế giới thứ hai|Thế chiến thứ hai]], sự phát triển của máy tính đã cho phép phát triển có hệ thống [[hóa học tính toán]], đó là bộ môn phát triển và áp dụng các chương trình máy tính để giải quyết các vấn đề hóa học. Hoá học lý thuyết có sự chồng chéo lớn (cả ý thuyết và thực nghiệm) với [[vật lý vật chất ngưng tụ]] và [[vật lý phân tử]].
* ▼
 
▲*
 
== Xem thêm ==
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Hóa_học”