1. Phản ứng hóa học là gì?
Phản ứng hóa học là sự kết hợp của các chất phản ứng để hình thành các sản phẩm mới. Trong quá trình này, các liên kết giữa các nguyên tử bị phá vỡ và các liên kết mới được hình thành. Phản ứng hóa học thường được biểu diễn bằng phương trình hóa học, với các chất phản ứng ở bên trái mũi tên và các sản phẩm ở bên phải. Phương trình hóa học cần được cân bằng để đảm bảo số lượng nguyên tử và điện tích giữa các chất phản ứng và sản phẩm.
Ví dụ: Phản ứng cháy của hiđro với Oxi được biểu diễn bằng phương trình hóa học 2H2 + O2 -> 2H2O
Trong phản ứng này, hai phân tử hiđro kết hợp với một phân tử Oxi để tạo thành hai phân tử nước là sản phẩm. Các liên kết giữa hiđro và Oxi trong chất phản ứng bị phá vỡ, và liên kết mới giữa hiđro và Oxi trong nước được hình thành. Phản ứng hóa học có thể xảy ra trong nhiều điều kiện khác nhau, chịu ảnh hưởng bởi yếu tố như nhiệt độ, áp suất, nồng độ chất phản ứng và sự hiện diện của chất xúc tác.
Các đặc điểm chính của phản ứng hóa học bao gồm:
- Tính chất đối tác: Phản ứng hóa học diễn ra giữa các chất phản ứng, còn gọi là đối tác, có thể là nguyên tố, phân tử hoặc ion.
- Tính chất sản phẩm: Phản ứng hóa học tạo ra các chất mới gọi là sản phẩm, có thể là nguyên tố, phân tử hoặc ion khác so với chất phản ứng ban đầu.
- Điều kiện phản ứng: Phản ứng hóa học phụ thuộc vào các điều kiện như nhiệt độ, áp suất, nồng độ, ánh sáng và chất xúc tác, ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất của phản ứng.
- Định luật bảo toàn khối lượng: Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất phản ứng bằng tổng khối lượng sản phẩm, theo định luật bảo toàn khối lượng.
- Định luật bảo toàn nguyên tử: Số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố không thay đổi trong phản ứng hóa học, theo định luật bảo toàn nguyên tử.
- Điện tích: Một số phản ứng hóa học liên quan đến sự chuyển đổi điện tích, có thể dẫn đến sự hình thành ion hoặc thay đổi trạng thái oxy hóa và khử của nguyên tử.
- Tốc độ phản ứng: Tốc độ phản ứng hóa học thể hiện tốc độ tương tác của các chất phản ứng và có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, nồng độ, và sự có mặt của chất xúc tác.
- Đổi màu và thay đổi nhiệt độ: Một số phản ứng hóa học có thể làm thay đổi màu sắc hoặc nhiệt độ, giúp dễ dàng quan sát sự thay đổi trong điều kiện vật lý.
Phản ứng hóa học đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:
- Sản xuất và chế biến hóa chất: Phản ứng hóa học được sử dụng để sản xuất và chế biến các hợp chất trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, hóa chất, luyện kim, và nhiều ngành khác.
- Năng lượng: Phản ứng hóa học là nguồn năng lượng quan trọng, bao gồm phản ứng cháy, phản ứng điện hóa và phản ứng hạt nhân, tạo ra điện, nhiên liệu và nguồn năng lượng tái tạo.
- Quá trình tự nhiên: Phản ứng hóa học xảy ra trong tự nhiên và là phần quan trọng của các quá trình sinh học và môi trường, như quang hợp và chu trình chuyển hóa chất.
- Kiểm soát và xử lý ô nhiễm: Phản ứng hóa học được sử dụng để kiểm soát và xử lý ô nhiễm trong môi trường, thông qua các quá trình xử lý nước, chất thải và khử trùng.
- Sản phẩm hàng ngày: Phản ứng hóa học liên quan đến nhiều hoạt động hàng ngày như nấu ăn, tiêu thụ thuốc, và sử dụng các sản phẩm tẩy rửa.
- Nghiên cứu và phát triển: Phản ứng hóa học là cơ sở để phát triển công nghệ mới, vật liệu, thuốc và ứng dụng khoa học.
2. Các dạng phản ứng hóa học lớp 8
1. Phản ứng tổng hợp
Phản ứng tổng hợp là phản ứng hóa học mà trong đó hai hoặc nhiều hợp chất kết hợp để tạo ra một hợp chất mới duy nhất.
Ví dụ: 4P + 5O2 -> 2P2O5
3 Fe + 2O2 -> Fe3O4
Phản ứng phân hủy là loại phản ứng hóa học trong đó một chất bị phân rã thành hai hoặc nhiều chất khác.
Ví dụ: KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2
KClO3 -> KCl + O2
3. Phản ứng oxi hóa-khử
Phản ứng oxi hóa-khử là loại phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời quá trình oxi hóa và quá trình khử.
4. Phản ứng thay thế
Phản ứng thay thế là phản ứng hóa học giữa một đơn chất và một hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.
Ví dụ: Zn + 2 HCl -> ZnCl2 + H2
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2
3. Bài tập thực hành về phản ứng hóa học
Câu 1: Phản ứng nào dưới đây thuộc loại phản ứng oxi hóa khử?
A. Fe2O3 + 6HNO3 -> 2Fe(NO3)3 + 3H2O
B. H2SO4 + K2O -> K2SO4 + 2H2O
C. Fe2O3 + 3CO -> Fe + 3CO2
D. 2AgNO3 + CaCl2 -> Ca(NO3)2 + 2AgCl
Đáp án là C
Câu 2: Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?
A. 4S + 8 NaOH -> Na2SO4 + 3Na2S + 4 H2O
B. Cl2 + 2KBr -> 2KCl + Br2
C. 3Zn + 8HNO3 -> 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
D. Fe(NO3)2 + AgNO3 -> Fe(NO3)3 + Ag
Đáp án là B
Câu 3: Trong hóa học vô cơ, loại phản ứng nào dưới đây luôn luôn không thuộc phản ứng oxi hóa khử?
A. Phản ứng hóa hợp
B. Phản ứng phân hủy
C. Phản ứng thế
D. Phản ứng trao đổi
Đáp án là D
Câu 4: Phản ứng nhiệt phân muối thuộc loại phản ứng nào?
A. Oxi hóa khử
B. Không phải oxi hóa khử
C. Có thể là oxi hóa khử hoặc không
D. Phản ứng thuận nghịch
Đáp án là C
Câu 5: Phản ứng nào dưới đây vừa là phản ứng phân hủy vừa là phản ứng oxi hóa khử?
A. NH4NO2 -> N2 + 2 H2O
B. CaCO3 -> CaO + CO2
C. 8NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6 NH4Cl
D. 2NH3 + 3CuO -> N2 + 3Cu + 3H2O
Đáp án là A
Câu 6: Phản ứng nào dưới đây là phản ứng thế?
A. CuO + HCl -> CuCl2 + H2O
B. Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
C. 3Zn + 8HNO3 -> 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
D. Fe(NO3)2 + AgNO3 -> Fe(NO3)3 + Ag
Đáp án là B
Câu 7: Phản ứng nào dưới đây vừa thuộc loại phản ứng hóa hợp vừa là phản ứng oxi hóa khử?
A. CaO + H2O -> Ca(OH)2
B. 2NO2 -> N2O4
C 2NO2 + 4Zn → N2 + 4ZnO
D 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Đáp án D
Câu 8: Phản ứng nào sau đây đồng thời là phản ứng phân hủy và phản ứng oxi hóa khử?
A NH4NO2 → N2 + 2H2O
B CaCO3 → CaO + CO2
C 8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl
D 2NH3 + 3CuO → N2 + 3Cu + 3H2O
Đáp án A
Xem bài viết Nguyên tử và phân tử: Sự khác biệt giữa chúng