Hoá học nghiên cứu gì

Trong các hiện tượng: (1) hoà tan muối ăn vào nước; (2) sắt để lâu ngoài không khí ẩm bị gỉ; (3) nước đá tan; (4) đốt cháy khí gas. Hiện tượng nào là hiện tượng hoá học?

Giải.

1. (1) Muối vào nước: muối tan thành ion nhưng không có chất mới (làm bay hơi nước lại thu muối). Vật lí.
2. (2) Sắt gỉ tạo iron(III) oxide, chất mới màu nâu đỏ. Hoá học.
3. (3) Nước đá tan chỉ đổi trạng thái, vẫn là nước. Vật lí.
4. (4) Khí gas cháy tạo carbon dioxide và nước, toả nhiệt, phát sáng. Hoá học.

Đáp số: (2) và (4), tức 2 hiện tượng.

Đốt khí methane trong oxygen: $\mathrm{CH_4} + 2\,\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\,\mathrm{H_2O}$. Đếm nguyên tử mỗi nguyên tố ở hai vế và so sánh tổng khối lượng (lấy $\mathrm{H}=1$, $\mathrm{C}=12$, $\mathrm{O}=16$).

Giải.

1. Vế trái: C có 1; H có 4; O có $2\times 2 = 4$.
2. Vế phải: C có 1; H có $2\times 2 = 4$; O có $2 + 2\times 1 = 4$. Hai vế bằng nhau.
3. Khối lượng (theo tỉ lệ 1 : 2 : 1 : 2 phân tử): vế trái $16 + 2\times 32 = 80$; vế phải $44 + 2\times 18 = 80$. Bằng nhau.

Kết luận: nguyên tử và khối lượng được bảo toàn; khí gas và oxygen biến thành hai chất mới.

Một nhóm muốn biết nước muối làm đinh sắt gỉ nhanh hơn nước thường không. Hãy xếp các việc sau theo đúng trình tự: (a) đo lượng gỉ sau một tuần; (b) cho rằng muối làm gỉ nhanh hơn; (c) thấy đinh ở bờ biển gỉ nhanh; (d) đặt hai đinh giống nhau vào hai cốc chỉ khác muối; (e) viết kết luận.

Giải. Quan sát (c), giả thuyết (b), thí nghiệm kiểm chứng với một yếu tố thay đổi (d), thu số liệu (a), kết luận (e). Trình tự: c, b, d, a, e. Lưu ý ở (d): hai cốc chỉ khác muối, mọi điều kiện khác giữ nguyên.