385 câu hỏi và đáp về hóa học đời sống
385 câu hỏi và đáp về hóa học với đời sống 1 Lời nói đầu Giáo dục thế kỉ 21 dựa trên cơ sở xây dựng xã hội học tập với 4 trụ cột là: - Học để biết (cốt lõi là hiểu) - Học để làm (trên cơ sở hiểu) - Học để cùng sống với nhau (trên cơ sở hiểu nhau) - Học để làm người (trên cơ sở hiểu bản thân) Mặt khác trước sự bùng nổ thông tin và sự lão hoá nhanh của kiến thức con người muốn tồn tại và phát triển đều phải học thường xuyên, học suốt đời. Hoá học là một khoa học nghiên cứu các chất và sự biến đổi của chúng. Các chất tạo nên mọi vật thể của thế giới vô sinh và hữu sinh, chính chúng tạo nên cả cơ thể chúng ta. Hoá học chế ra những chất rắn hơn kim cương, bền hơn sắt thép, trong hơn pha lê, đẹp hơn nhung lụa. Cuốn sách “385 câu hỏi và đáp về hoá học với đời sống” giúp các em học sinh mở rộng kiến thức hoá học và nhất là tập vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng thường gặp trong đời sống, lao động sản xuất, thiên nhiên và môi trường. Cuối sách giúp cho sự hiểu biết về hoá học của các em sâu sắc,hơn và hữu ích hơn. Đối với các thầy cô giáo, cuốn sách cung cấp thêm tư liệu để cho các bài dạy học trên lớp phong phú, sinh động hơn và hấp dẫn hơn. Tác giả 2 1. Phèn chua là chất gì ? Phèn chua là muối sunfat kép của nhôm và kali. ở dạng tinh thể ngậm 24 phân tử H 2 O nên có công thức hoá học là K 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O. Phèn chua còn được gọi là phèn nhôm, người ta biết phèn nhôm còn trước cả kim loại nhôm. Phèn nhôm được điều chế từ các nguyên liệu là đất sét (có thành phần chính là Al 2 O 3 ), axit sunfuric và K 2 SO 4 . Phèn chua không độc, có vị chát chua, ít tan trong nước lạnh nhưng tan rất nhiều trong nước nóng nên rất dễ tinh chế bằng kết tinh lại trong nước. Cũng do tạo ra kết tủa Al(OH) 3 khi khuấy phèn vào nước đã dính kết các hạt đất nhỏ lơ lửng trong nước đục thành hạt đất to hơn, nặng và chìm xuống làm trong nước. Anh đừng bắc bậc làm cao Phèn chua em đánh nước nào cũng trong Phèn chua rất cần cho việc xử lí nước đục ở các vùng lũ để có nước trong dùng cho tắm, giặt. Vì cục phèn chua trong và sáng cho nên đông y còn gọi là minh phàn (minh là trong sáng, phàn là phèn). Theo y học cổ truyền thì: Phèn chua, chua chát, lạnh lùng Giải độc, táo thấp, sát trùng ngoài da Dạ dày, viêm ruột, thấp tà Dùng liều thật ít, thuốc đà rất hay Phèn chua làm hết ngứa, sát trùng vì vậy sau khi cạo mặt xong, thợ cắt tóc thường lấy một miếng phèn chua to xoa vào da mặt cho khách. Phèn chua dùng để bào chế ra các thuốc chữa đau răng, đau mắt, cầm máu, ho ra máu (các loại xuất huyết). 3 2. Hàn the là chất gì ? Hàn the là chất natri tetraborat (còn gọi là borac) đông y gọi là bàng sa hoặc nguyệt thạch, ở dạng tinh thể ngậm 10 phân tử H 2 O (Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O). Tinh thể trong suốt, tan nhiều trong nước nóng, không tan trong cồn 90 0. Trước đây người ta thường dùng hàn the làm chất phụ gia cho vào giò lụa, bánh phở, bánh cuốn… để cho những thứ này khi ăn sẽ cảm thấy dai và giòn. Ngay từ năm 1985 tổ chức thế giới đã cấm dùng hàn the làm chất phụ gia cho thực phẩm vì nó độc, có thể gây sốc, trụy tim, co giật và hôn mê. Natri tetraborat tạo thành hợp chất màu với nhiều oxit kim loại khi nóng chảy, gọi là ngọc borac. Trong tự nhiên, borac có ở dạng khoáng vật tinkan, còn kenit chứa Na 2 B 4 O 7 .4H 2 O. Borac dùng để sản xuất men màu cho gốm sứ, thuỷ tinh màu và thuỷ tinh quang học, chất làm sạch kim loại khi hàn, chất sát trùng và chất bảo quản, chất tẩy trắng vải sợi. Hàn the còn được dùng để bào chế dược phẩm. Theo đông y, hàn the có vị ngọt mặn, tính mát dùng hạ sốt, tiêu viêm, chữa bệnh viêm họng, viêm hạnh nhân hạch, sưng loét răng lợi. Hàn the ngọt, mặn, mát thay Tiêu viêm, hạ sốt, lại hay đau đầu Viêm họng, viêm lợi đã lâu Viêm hạch, viêm mắt thuốc đâu sánh bằng. Tây y dùng dung dịch axit boric loãng làm nước rửa mắt, dùng natri tetraborat để chế thuốc chữa đau răng, lợi. 3. Mì chính (bột ngọt) là chất gì ? Mì chính là muối natri của axit glutaric, một amino axit tự nhiên, quen thuộc và quan trọng. Mì chính có tên hoá học là monosodium glutamat, viết tắt là MSG. MSG có trong thực phẩm và rau quả tươi sống ở dạng tự do hay ở 4 dạng liên kết với protein hoặc lipít. Tuy ở hàm lượng thấp, song chức năng của nó là một gia vị, tăng vị cho thực phẩm, làm nổi bật sự tươi sống, còn trong chế biến làm tăng sự ngon miệng. Người Hoa (và nhiều dân tộc Châu á) đã lợi dụng chức năng này trong kĩ xảo ẩm thực để chế biến các món ăn thêm phần ngon miệng trong các nhà hàng Trung Quốc. Bản thân MSG không phải là một vi chất dinh dưỡng và chỉ có MSG tự do dạng đồng phân L mới là chất tăng vị, còn ở dạng liên kết với protein và lipit thì không có chức năng này. Những thức ăn giàu protein như sữa, thịt, cá… chứa nhiều MSG dạng liên kết. Ngược lại ở rau, quả, củ lại tồn tại ở dạng tự do như nấm có 0,18%, cà chua 0,14%, khoai tây 0,1%. Người Nhật lúc đầu phân lập MST từ tảo biển, còn ngày nay MSG được tổng hợp bằng công nghệ lên men. Mì chính là một gia vị nhà hàng, đôi khi hỗ trợ cho một kĩ thuật nấu ăn tồi, thường bị lạm dụng về liều lượng. Đã có những phát hiện về di chứng của bệnh ăn nhiều mì chính mà người ta gọi là “hội chứng hiệu ăn Tàu”: Nhẹ thì có cảm giác ngứa ran như kiến bò trên mặt, đầu hoặc cổ có cảm giác căng cứng ở mặt. Nặng thì nhức đầu, chóng mặt, buồn nôn. Như vậy mì chính có độc hại không? Đã không ít lần MSG được đem ra bàn cãi ở các tổ chức lương nông thế giới (FAO) Y tế thế giới (WHO). Uỷ ban chuyên gia về phụ gia thực phẩm (JECFA). Lần đầu tiên (1970) được quy định rằng lượng MGS sử dụng an toàn hàng ngày là 0 →120mg/kg thể trọng, không dùng cho trẻ em dưới 3 tháng tuổi. Năm 1979 lại được quy định tăng lên là - 150mg/kg thể trọng. Tới năm 1986 JECFA lại xem xét lại và xác định là MSG “không có vấn đề gì”. Tóm lại, MSG là an toàn trong liều lượng cho phép. Điều đáng lưu ý là mì chính không phải là vi chất dinh dưỡng mà chỉ là chất tăng vị mà thôi 4. Sô đa là chất là gì ? 5 Ngày từ thời cổ xưa, người ta đã biết đến thuỷ tinh và xà phòng. Để sản xuất ra chúng ta, phải dùng natri cacbonat (sôđa) khai thác trên bờ của những hồ sôđa ở Châu Phi và châu Mỹ hoặc thu được từ tro của những loài thực vật mọc dưới biển và bờ biển ở châu Âu. Khoảng 150 năm về trước, sô đa bắt đầu được sản xuất bằng phương pháp công nghệ. Một người Pháp tên là LơBlan đã tìm ra qui trình đầu tiên sản xuất sô đa. Nhưng từ năm 1870, phương pháp của người Bỉ tên là Solvay có lợi nhuận lớn hơn đã đẩy lùi được phương pháp của Lơ Blan và năm 1916; nhà máy cuối cùng sản xuất theo phương pháp này đã bị đóng cửa. Sôđa có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được dùng để sản xuất các chất tẩy rửa và chất làm sạch trong công nghiệp thuỷ tinh và công nghiệp dệt. Trong ngành luyện kim, người ta dùng nó để tách lưu huỳnh ra khỏi sắt và thép; sôđa được dùng trong sản xuất natri silicat, natri photphat và natri aluminat, men sứ, sơn dầu và công nghiệp dược phẩm. Công nghiệp da, cao su, đường; sản xuất thực phẩm, vật liệu nhiếp ảnh cũng cần đến sôđa. Nó là thành phần không thể thiếu trong việc làm sạch nước ! 5. Sợi hoá học là gì ? Sợi hoá học là sợi tạo thành từ các chất hữu cơ thiên nhiên và các polime tổng hợp. Sợi hoá học chia làm hai nhóm lớn: sợi nhân tạo và sợi tổng hợp. Sợi nhân tạo thu được khi chế biến hoá học các polime tạo sợi, thu được nhờ tổng hợp hoá học. Các loại sợi poliamit, polieste, polipropilen và nhiều sợi khác nữa như capron, nilon, lavsan,v.v… là sợi tổng hơp. Sợi nhân tạo ra đời trước sợi tổng hợp. Ngay từ năm 1853, ở Anh người ta đã đề xuất việc tạo sợi mảnh dài vô tận từ dung dịch nitroxenluloza trong hỗn hợp rượu và ete. Người ta đã sản xuất các loại sợi này trên quy mô công nghiệp, cách đây không lâu lắm vào cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX. Tơ visco, sản xuất từ năm 1905, đến nay vẫn chưa mất ý nghĩa. Sợi visco thu 6 được từ dung dịch xenluloza đậm đặc trong xút loãng. Từ năm 1910 đến 1920, người ta tiến hành sản xuất công nghiệp từ xenlulozơ axetat. Lịch sử sợi tổng hợp bắt đầu năm 1932. Lúc đó, ở Đức bắt đầu sản xuất công nghiệp sợi tổng hợp đầu tiên là polivinylclorua dùng vào mục đích kỹ thuật. Khi clo hoá tiếp polivinylclorua ta được nhựa peclovinyl, từ đó có thể sản xuất ra loại sợi bền về mặt hoá học: sợi clorin. Năm 1930, người ta bắt đầu sản xuất sợi từ nhựa poliamit, là polime tổng hợp tương tự protein. Trong phân tử của chúng, cũng giống như trong protein, có các nhóm amit- CO-NH- lặp lại nhiều lần. Các sợi poliamit đầu tiên là nilon và capron, về một số tính chất còn tốt hơn cả tơ thiên nhiên. Những sợi tổng hợp có bản chất hoá học khác như polieste, poliolefin (trên cơ sở trùng hợp etylen),v.v… cũng xuất hiện. Vê nguyên lý, công nghệ sản xuất sợi tổng hợp là đơn giản: đùn khối nóng chảy hoặc dung dịch polime qua những lỗ rất nhỏ của khuôn kéo vào một buồng chứa không khí lạnh, tại đây, quá trình đóng rắn xảy ra, biến dòng polime thành sợi. Bằng cách đó, ta thu được sợi capron và nilon. Chỉ tơ hình thành liên tục được cuốn vào ống sợi. Nhưng không phải tất cả các loại sợi hoá học đều được sản xuất đơn giản như vậy. Quá trình đóng rắn sợi axetat xảy ra trong môi trường không khí nóng, để đóng rắn chỉ tơ của sợ visco và một loại sợi khác lại xảy ra trong các bể đông tụ chứa các hoá chất lỏng được chọn lọc đặc biệt. Trong quá trình tạo sợi, trên các ống sợi người ta còn kéo căng để các phân tử polime dạng chuỗi trong sợi có một trật tự sắp xếp chặt chẽ hơn (sắp xếp song song nhau). Khi đó, lực tương tác giữa các phân tử tăng lên làm độ bền cơ học của sợi cũng tăng lên. Nói chung, tính chất của sợi chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như thay đổi tốc độ nén ép, thành phần và nồng độ các chất trong bể đông tụ, nhiệt độ của dung dịch kéo sợi và của bể đông tụ (hoặc buồng không khí), thay đổi kích thước lỗ của khuôn kéo. Lỗ càng nhỏ thì sợi càng 7 mảnh và lực bề mặt sẽ càng ảnh hưởng nhiều đến tính chất của vải làm từ sợi này. Để tăng những lực đó, người ta thường dùng các khuôn kéo với lỗ có tiết diện hình sao. Đối với các chuyên gia dệt thì độ dài kéo đứt, do sợi bị đứt dưới tác dụng của trọng lượng chính nó, được xem như một đặc trưng quan trọng về độ bền của sợi. Với sợi bông thiên nhiên, độ dài đó thay đổi từ 5 đến 10km, tơ axetat từ 30 đến 35km, sợi visco tới 50 km, sợi polieste và poliamit còn dài hơn nữa. Chẳng hạn với sợi nilon loại cao cấp, độ dài kéo đứt lên tới 80km. Sợi hoá học đã thay thế một cách có kết quả các loại sợi thiên nhiên là tơ, len, bông và không ít trường hợp vượt các loại sợi thiên nhiên về chất lượng. Sản xuất sợi hoá học có tầm quan trọng lớn lao đối với nền kinh tế quốc dân, góp phần nâng cao phúc lợi vật chất cho con người và có khả năng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của nhân dân về các mặt hàng thông dụng: vải, các sản phẩm dệt kim và tơ lông nhân tạo. 6. Saccarin là chất gì ? Là chất tinh thể không màu có vị ngọt, ít tan trong nước. Được điều chế từ toluen. Saccarin thương mại là tinh thể muối natri ngậm nước của saccarin, ngọt hơn đường 500 lần. Dùng thay cho đường khi có bệnh tiểu đường. Cơ thể không hấp thụ được saccarin. 7. Thần sa là chất gì ? Là khoáng vật thuỷ ngân sunfua HgS, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất thuỷ ngân. 8. Cholesterol là chất gì? 8 CO NH SO 2 C 6 H 4 Là một sterol chính có phổ biến trong mô người, động vật và một số thực vật, dưới dạng tự do hay este với axit béo mạch dài là chất cần thiết cho cơ thể (thành phần của protein, huyết thanh, màng tế bào, chất tạo homon giới tính, axit mật…) nhưng nếu có nhiều cholesterol trong máu sẽ tạo điều kiện cho chất béo giàu axit béo no bám vào thành trong của động mạch đến mức có thể ngăn máu không lưu thông. 9. ADN là chất gì ? Là những axit nucleic và có phân tử khối lên tới hàng chục triệu đvc (hay u). ADN là thành phần chủ yếu của nhiễm sắc thể trong nhân tế bào của phần lớn sinh vật, có vai trò quyết định những đặc trưng di truyền bằng cách điều chỉnh sự tổng hợp protein trong tế bào. 10. Quả ớt và hạt tiêu chứa chất cay là chất gì ? Chúng có những loại ancaloit khác nhau. Ancaloit là loại hợp chất hữu cơ có chứa nitơ có tính bazơ, thường có nguồn gốc thực vật, đa số có cấu trúc phức tạp, thường là các chất dị vòng. Ancaloit trong ớt có tên là capsicain. Chất này pha loãng 10 vạn lần vẫn còn rất cay. Ancaloit trong hạt tiêu là hai chất có tên là chavixin và piperin. Chất chavixin tạo ra vị cay hắc của hạt tiêu. 11. Cồn khô là chất gì ? ở các nhà hàng thường dùng loại cồn khô để đốt thay cho bếp ga khi ăn các món lẩu. Đó chính là cồn được cho vào một chất hút dịch thể, loại bột này hiện được sản xuất vì nhiều mục đích khác nhau: cho vào tã lót, cho vào đất chống trạng thái hạn hán kéo dài, cho vào cồn… thí dụ chất norsocryl của hãng Snow Business có thể biến một lượng dung dịch có trọng lượng lớn hơn chất này tới 500 lần thành chất khô. 12. Cloramin là chất gì mà sát trùng được nguồn nước ? 9 Là chất NH 2 Cl và NHCl 2 . Khi hoà tan cloramin vào nước sẽ giải phóng ra clo. Clo tác dụng với nước tạo ra HOCl. Cl 2 + H 2 O → HOCl + HCl HOCl có phần tử rất nhỏ, dễ hấp thụ trên màng sinh học của vi sinh vật, phá huỷ protein của màng, cản trở tính bán thâm của màng, thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào và làm chết vi khuẩn, nấm. HOCl có tính oxi hoá rất mạnh nên phá hoại hoạt tính một số enzim trong vi sinh vật, gây chết cho vi sinh vật. Cloramin không gây độc hại cho người dùng nước đã được khử trùng bằng chất này. 13. Bột giặt gồm những chất gì ? Bột giặt là hỗn hợp dạng bột, xốp bao gồm chất tẩy rửa tổng hợp, chất hoạt động bề mặt cao (thí dụ natri đođexylbenzen sunfunat) sô đa, các phụ gia (tripoliphotphat, cacboximetyl xenlulozơ) chất tẩy trắng, chất thơm 14. Bột tẩy là chất gì ? Là clorua vôi Ca(OCl) 2 .CaCl 2 .8H 2 O, hoặc biểu diễn thành phần chính là CaOCl 2 . Chất bột trắng, mùi clo, phân huỷ trong nước và trong axit, điều chế bằng cách cho clo tác dụng với vôi tôi. 2Ca(OH) 2 + 2Cl 2 → Ca(OCl) 2 + CaCl 2 + 2H 2 O 15. Nước Boocđo là gì ? Là hồn hợp dung dịch đồng sunfat và sữa vôi, dùng làm chất diệt nấm cho cây trồng, nhất là cho cà chua, nho (chữa bệnh xoăn lá do nấm) 16. Nước cường toan là gì ? Là hỗn hợp gồm một thể tích dung dịch axit nitric đặc và 3 thể tích dung dịch axit clohidric đặc. Có tính oxi hoá mạnh, hoà tan được vàng, bạch kim và hợp kim không tan trong các dung dịch axit vô cơ thông thường. 17. Nước đá khô là gì ? 10