TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM PHÒNG SAU ĐẠI HỌC ____________________________ TIỂU LUẬN TRIẾT HỌC (Chương trình sau đại học) QUY LUẬT MÂU THUẪN – CÁC VẤN ĐỀ TRIẾT HỌC TRONG HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Lương Văn Tám Người thực hiện: Nguyễn Tấn Quang Học viên cao học khóa 28 chuyên ngành Hóa hữu cơ TP. Hồ Chí Minh, 2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM PHÒNG SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN TRIẾT HỌC (Chương trình sau đại học) QUY LUẬT MÂU THUẪN – CÁC VẤN ĐỀ TRIẾT HỌC TRONG HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: Người thực hiện: TS Lương Văn Tám Nguyễn Tấn Quang Học viên cao học khóa 28 chuyên ngành Hóa hữu TP Hồ Chí Minh, 2017 MỤC LỤC MỤC LỤC .1 PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG PHÉP BIỆN CHỨNG DUY VẬT VÀ QUY LUẬT MÂU THUẪN4 1.1 Phép biện chứng vật nội dung 1.1.1 Phép biện chứng vật 1.1.2 Nội dung phép biện chứng vật 1.2 Quan điểm chủ nghĩa vật biện chứng mâu thuẫn 1.2.1 Khái niệm mâu thuẫn, tính chất chung mâu thuẫn 1.2.2 Quá trình vận động mâu thuẫn 1.2.3 Ý nghĩa phương pháp luận .9 CHƯƠNG QUY LUẬT MÂU THUẪN TRONG MỘT VÀI VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA HÓA HỌC 10 1.3 Sự bền vững hạt nhân nguyên tử 10 1.4 Cấu tạo chất 13 1.5 Phản ứng thuận nghịch hóa học 16 1.6 Thuyết acid-base .17 KẾT LUẬN 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 PHẦN MỞ ĐẦU 1) Lý chọn đề tài Mối quan hệ triết học khoa học tự nhiên vấn đề Trải qua trình lịch sử phát triển lâu dài, mối quan hệ trở thành “vấn đề triết học” bàn luận sâu rộng với nhiều quan điểm khác Sự phát triển nhanh chóng khoa học tự nhiên ứng dụng rộng rãi chúng thực tiễn đem lại cho “mối quan hệ triết học khoa học tự nhiên” nội dung Cuộc cách mạng khoa học – công nghệ đại làm thay đổi sâu sắc lĩnh vực đời sống, đồng thời cho thấy giới hạn tư siêu hình Con đường để khắc phục giáo điều, khn sáo, trì trệ nhận thức hành động nắm vận dụng đắn phương pháp vật biện chứng Chủ nghĩa Mác – Lênin Cuộc cách mạng khoa học tự nhiên diễn mạnh mẽ vào năm cuối kỉ XIX, đầu kỉ XX mở kỷ nguyên phát triển khoa học Ngày nay, nhà hóa học khơng thể có khái niệm mơ hồ sinh học hiểu biết nông cạn vật lý Những giới hạn dường khơng vượt qua hóa học, vật lý, sinh học môn khoa học khác bị phá vỡ Sự xâm nhập lẫn nhau, ảnh hưởng lẫn ngành khoa học trình phát triển phản ánh ngày rõ rệt hơn, sâu sắc thống khách quan giới vật chất, phát quy luật tổng quát tất tượng giới tự nhiên Hóa học ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu vận động phát triển vật chất, nhiên chưa có khái niệm rõ ràng vận dụng quy luật mâu thuẫn việc nhìn nhận vấn đề hóa học Vì vậy, với đề tài này, hiểu sâu sắc mâu thuẫn vận động vật chất hóa học, đồng thời đồng ý với giả thuyết chưa chứng minh thực nghiệm Đó lí chọn đề tài: “Quy luật mâu thuẫn – vấn đề triết học hóa học” 2) Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu a Mục đích: • Hiểu tầm quan trọng triết học phát triển ngành khoa học nói chung hóa học nói riêng • Hiểu thể cách cụ thể rõ ràng quy luật mâu thuẫn vấn đề hóa học b Nhiệm vụ: • Vận dụng quy luật mâu thuẫn việc nhìn nhận vài vấn đề hóa học 3) Phương pháp nghiên cứu Phương pháp xuyên suốt sử dụng biện chứng vật Trên sở đó, tiểu luận sử dụng phương pháp: • Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết • Phương pháp phân loại hệ thống hóa • Phương pháp lịch sử • Phương pháp thống kê 4) Kết cấu tiểu luận Ngoài phần Mở đầu, Kết luận Tài liệu tham khảo, tiểu luận bao gồm chương chia thành tiết Chương 1: Phép biện chứng vật quy luật mâu thuẫn Chương 2: Quy luật mâu thuẫn vài vấn đề hóa học 4 CHƯƠNG PHÉP BIỆN CHỨNG DUY VẬT VÀ QUY LUẬT MÂU THUẪN 1.1 Phép biện chứng vật nội dung 1.1.1 Phép biện chứng vật Mác Ăng-ghen kế thừa phát triển sáng tạo “hạt nhân hợp lý” lịch sử tư tưởng triết học nhân loại; mà trực tiếp phép biện chứng tâm Huyghens đặt tảng vật Có thể hiểu phép biện chứng vật khoa học mối liên hệ phổ biến phát triển; quy luật chung vận động, phát triển tự nhiên, xã hội tư Phép biện chứng vật thống hữu giới quan vật với phương pháp biện chứng; lý luận nhận thức với logic biện chứng Sự đời phép biện chứng vật cách mạng phương pháp tư triết học, phương pháp tư khác chất so với phương pháp tư trước đó; “phương pháp mà điều xem xét vật phản ảnh chúng tư tưởng, mối liên hệ qua lại lẫn chúng, ràng buộc, vận động, phát sinh tiêu vong chúng” Phép biện chứng vật có khả đem lại cho người tính tự giác cao hoạt động Mỗi luận điểm phép biện chứng vật kết nghiên cứu rút từ giới tự nhiên, lịch sử xã hội loài người Mỗi nguyên lý, quy luật, phạm trù phép biện chứng khái quát luận giải sở khoa học Vì vậy, phép biện chứng vật biện chứng từ tự phát đến tự giác 1.1.2 Nội dung phép biện chứng vật Sự phong phú đa dạng vật, tượng tự nhiên, xã hội, tư quy định nội dung phép biện chứng vật Nội dung phép biện chứng vật bao gồm nguyên lý mối liên hệ phổ biến nguyên lý phát triển Đây hai nguyên lý có ý nghĩa khái quát Các phạm trù, quy luật phép biện chứng vật cụ thể hóa hai nguyên lý Các quy luật chia thành hai loại: quy luật không (các cặp phạm trù bản) quy luật Có cặp phạm trù bản: riêng – chung; nguyên nhân – kết quả; tất nhiên – ngẫu nhiên; nội dung – hình thức; chất – tượng khả – thực Những cặp phạm trù phản ánh tính đa dạng mối liên hệ Phép biện chứng vật có ba quy luật là: thống đấu tranh mặt đối lập (quy luật mâu thuẫn) giúp ta hiểu nguồn gốc vận động phát triển; quy luật từ thay đổi lượng dẫn đến thay đổi chất ngược lại (quy luật lượng – chất) giúp ta hiểu nguyên nhân vận động phát triển quy luật phủ định phủ định giúp hiểu chiều hướng vận động phát triển Nghiên cứu làm sáng tỏ nguyên lý, phạm trù, quy luật nhiệm vụ phép biện chứng vật F.Engels nhấn mạnh: “Vậy từ lịch sử giới tự nhiên lịch sử xã hội loài người mà rút quy luật biện chứng Những quy luật khơng phải khác ngồi quy luật chung hai giai đoạn phát triển lịch sử thân tư duy” 1.2 Quan điểm chủ nghĩa vật biện chứng mâu thuẫn 1.2.1 Khái niệm mâu thuẫn, tính chất chung mâu thuẫn Trong phép biện chứng vật, mâu thuẫn khái niệm dùng để mối liên hệ thống đấu tranh, chuyển hóa mặt đối lập vật, tượng vật, tượng với Đây quan niệm biện chứng mâu thuẫn, khác với quan niệm siêu hình mâu thuẫn Theo quan niệm siêu hình: mâu thuẫn đối lập phản logic, khơng có thống nhất, khơng có chuyển hóa biện chứng mặt đối lập Nhân tố tạo thành mâu thuẫn biện chứng mặt đối lập Khái niệm mặt đối lập quy luật mâu thuẫn khái quát mặt, khuynh hướng, thuộc tính trái ngược chỉnh thể làm nên vật, tượng Mỗi mâu thuẫn phải có hai mặt đối lập Nhưng hai mặt đối lập mặt đối lập tạo thành mâu thuẫn Chỉ mặt đối lập nằm chỉnh thể có quan hệ khăng khít với nhau, tác động qua lại lẫn tạo thành mâu thuẫn Mâu thuẫn chỉnh thể, mặt đối lập vừa đấu tranh, vừa thống với Mâu thuẫn có tính khách quan tính phổ biến; Theo Ăngghen: “Nếu thân di động cách máy móc đơn giản chứa đựng mâu thuẫn, tất nhiên hình thức vận động cao vật chất đặc biệt sống hữu phát triển sống hữu lại phải chứa đựng mâu thuẫn…Sự sống trước hết chỗ sinh vật lúc vừa vừa khác Như vậy, sống mâu thuẫn tồn thân vật trình, mâu thuẫn thường xuyên nảy sinh tự giải quyết, mâu thuẫn chấm dứt sống khơng chết xảy đến Cũng thấy lĩnh vực tư duy, khơng thể khỏi mâu thuẫn; “chẳng hạn mâu thuẫn lực nhận thức vô tận bên người với tồn thực tế lực người bị hạn chế hoàn cảnh bên ngoài, bị hạn chế, lực nhận thức, mâu thuẫn giải tiếp nối hệ, tiếp nối thực tiễn, vô tận, giải vận động lên vô tận” Mâu thuẫn khách quan, nghĩa mâu thuẫn vốn có vật tượng Mâu thuẫn hình thành phát triển cấu trúc tự thân bên vật quy định nó, khơng phụ thuộc vào lực lượng siêu tự nhiên không phụ thuộc vào ý chí chủ quan người Mâu thuẫn tượng phổ biến, nghĩa mâu thuẫn tồn tất lĩnh vực tự nhiên, xã hội tư Mâu thuẫn tồn không gian, thời gian, giai đoạn phát triển Mâu thuẫn mâu thuẫn khác lại hình thành Trong vật khơng phải có mâu thuẫn thể mà có nhiều mâu thuẫn lúc có nhiều mặt đối lập Mâu thuẫn khơng có tính khách quan, tính phổ biến mà có tính đa dạng, phong phú Tính đa dạng, phong phú mâu thuẫn biểu chỗ: vật, tượng, trình bao hàm nhiều loại mâu thuẫn khác nhau, biểu khác điều kiện lịch sử cụ thể khác nhau; chúng giữ vị trí, vai trò khác tồn tại, vận động phát triển vật: Mâu thuẫn bên mâu thuẫn bên ngoài, mâu thuẫn mâu thuẫn không bản, mâu thuẫn chủ yếu mâu thuẫn thứ yếu, mâu thuẫn đối kháng mâu thuẫn không đối kháng…Trong lĩnh vực khác tồn mâu thuẫn với tính chất khác tạo nên tính đa dạng, phong phú biểu mâu thuẫn Mỗi vật tượng tồn thể thống cấu thành mặt đối lập, thuộc tính, khuynh hướng phát triển ngược chiều nhau, đối lập nhau… 1.2.2 Quá trình vận động mâu thuẫn Trong mâu thuẫn, hai mặt đối lập có quan hệ thống với Khái niệm “thống nhất” quy luật mâu thuẫn có nghĩa hai mặt đối lập liên hệ với nhau, ràng buộc nhau, quy định nhau, mặt lấy mặt làm tiền đề tồn Nếu thiếu hai mặt đối lập tạo thành vật định khơng có tồn vật Bởi thống mặt đối lập điều kiện thiếu cho tồn vật, tượng ngược lại Ví dụ sinh vật hai mặt đối lập đồng hoá dị hoá thống với nhau, trình sinh vật bị chết Trong xã hội tư bản, giai cấp tư sản giai cấp vô sản hai mặt đối lập thống với nhau, khơng có giai cấp vơ sản với tư cách giai cấp bán sức lao động cho giai cấp tư sản, khơng có giai cấp tư sản tồn với tư cách giai cấp mua sức lao động giai cấp vô sản Tuy nhiên, khái niệm “thống nhất” mang tính tương đối Bản thân nội dung khái niệm nói lên tính chất tương đối Sự thống mặt đối lập vật khơng tách rời đấu tranh chuyển hố chúng Bởi mặt đối lập tồn vật thống chỉnh thể trọn vẹn không nằm yên bên mà điều chỉnh chuyển hoá lẫn tạo thành động lực phát triển thân vật Sự đấu tranh chuyển hoá, trừ, phủ định lẫn mặt đối lập giới khách quan thể nhiều hình thức khác Ví dụ lực lượng sản xuất quan hệ sản xuẩt xã hội có đối kháng giai cấp, mâu thuẫn lực lượng sản xuất tiên tiến với quan hệ sản xuất lạc hậu kìm hãm diễn liệt gay gắt Chỉ thơng qua cách mạng xã hội nhiều hình thức kể bạo lực giải mâu thuẫn cách Sự đấu tranh mặt đối lập chia thành nhiều giai đoạn, giai đoạn có đặc điểm riêng Thơng thường xuất hiện, hai mặt đối lập chưa thể rõ xung khắc gay gắt người ta gọi giai đoạn khác Tất nhiên khác gọi mâu thuẫn Chỉ khác tồn vật có liên hệ hữu với nhau, phát triển ngược chiều nhau, tạo thành động lực bên phát triển hai mặt đối lập hình thành bước đầu mâu thuẫn Khi hai mặt đối lập mâu thuẫn phát triển đến xung đột gay gắt, biến thành độc lập Sự vật cũ đi, vật hình thành Sau mâu thuẫn giải thống hai mặt đối lập cũ thay thống hai mặt đối lập mới, hai mặt đối lập lại đấu tranh chuyển hoá tạo thành mâu thuẫn Mâu thuẫn giải quyết, vật xuất Cứ đấu tranh mặt đối lập làm cho vật biến đổi khơng ngừng từ thấp đến cao Chính Lênin khẳng định “sự phát triển đấu tranh mặt đối lập” Khi bàn mối quan hệ thống đấu tranh mặt đối lập, Lênin rằng: “Mặc dù thống điều kiện để vật tồn với ý nghĩa – nhờ có thống mặt đối lập mà nhận biết vật, vật tồn giới khách quan Song thân thống tạm thời Đấu tranh mặt đối lập tuyệt đối Nó diễn thường xuyên, liên tục suốt trình tồn vật Kể trạng thái ổn định, chuyển hoá nhảy vọt chất Lênin viết: “sự thống (phù hợp, đồng nhất, tác dụng ngang nhau) mặt đối lập có điều kiện, tạm thời, thoáng qua tương đối Sự đấu tranh mặt đối lập trừ lẫn tuyệt đối phát triển, vận động tuyệt đối” 9 1.2.3 Ý nghĩa phương pháp luận Vì mâu thuẫn có tính khách quan, tính phổ biến nguồn gốc, động lực vận động, phát triển, nhận thức thực tiễn cần phải tơn trọng mâu thuẫn, phát mâu thuẫn, phân tích đầy đủ mặt đối lập, nắm chất, nguồn gốc, khuynh hướng vận động phát triển Lênin cho rằng: “Sự phân đôi thống nhận thức phận mâu thuẫn nó, thực chất phép biện chứng” Vì mâu thuẫn có tính đa dạng, phong phú, việc nhận thức giải mâu thuẫn cần phải có quan điểm lịch sử cụ thể tức biết phân tích cụ thể loại mâu thuẫn phương pháp giải phù hợp trình hoạt động nhận thức thực tiễn, cần phân biệt vai trò, vị trí loại mâu thuẫn hoàn cảnh, điều kiện định; đặc điểm mâu thuẫn để tìm phương pháp giải loại mâu thuẫn cách đắn Vì mâu thuẫn động lực phát triển nên muốn thúc đẩy phát triển phải nhận thức mâu thuẩn tìm cách giải mâu thuẫn, phải tạo điều kiện thúc đẩy đấu tranh mặt đối lập theo chiều hướng phát triển Vì mâu thuẫn có q trình phát sinh, phát triển biến hóa Vì vật khác mâu thuẫn khác nhau, mâu thuẫn lại có đặc điểm riêng Do phải biết phân tích cụ thể mâu thuẫn cụ thể tím cách giải mâu thuẫn 10 CHƯƠNG QUY LUẬT MÂU THUẪN TRONG MỘT VÀI VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA HÓA HỌC 1.3 Sự bền vững hạt nhân nguyên tử Nguyên tử đơn vị vật chất chứa hạt nhân trung tâm bao quanh đám mây điện tích âm electron Hạt nhân nguyên tử dạng gắn kết hỗn hợp proton mang điện tích dương neutron trung hòa điện (ngoại trừ trường hợp nguyên tử hiđro, với hạt nhân ổn định chứa proton khơng có neutron) Electron ngun tử liên kết với hạt nhân tương tác điện từ tuân theo nguyên lý học lượng tử Tương tự vậy, nhóm nguyên tử liên kết với liên kết hóa học dựa tương tác này, tạo nên phân tử Một nguyên tử chứa số hạt electron số hạt proton trung hòa điện tích, số electron nhiều mang điện tích âm dương gọi ion Nguyên tử phân loại tuân theo số proton neutron hạt nhân nó: số proton xác định lên nguyên tố hóa học, số neutron xác định đồng vị nguyên tố Tên gọi nguyên tử hóa học mà gọi đơn giản "nguyên tử" đối tượng nhỏ với đường kính khoảng vài phần mười nano mét có khối lượng nhỏ tỷ lệ với thể tích nguyên tử Chúng ta quan sát nguyên tử đơn lẻ thiết bị kính hiển vi quét chui hầm Trên 99,94% khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân, với tổng khối lượng proton xấp xỉ tổng khối lượng neutron Mỗi ngun tố có đồng vị với hạt nhân khơng ổn định trải qua q trìnhphân rã phóng xạ Q trình dẫn đến biến đổi hạt nhân làm thay đổi số proton neutron hạt nhân nguyên tử Electron liên kết nguyên tử có mức lượng ổn định rời rạc, hay obitan, chúng chuyển dịch mức lượng hấp thụ hay phát photon có lượng hiệu mức lượng Các electron có vai trò xác định lên tính chất hóa học ngun tố, ảnh hưởng mạnh tới tính chất từ tính nguyên tử vật liệu Những nguyên lý học lượng tử mô tả thành công tính chất quan sát thấy nguyên tử tảng cho lý thuyết nguyên 11 tử hạt hạ nguyên tử (những thành phần cấu tạo nên nguyên tử proton, neutron, electron) Hình Cấu tạo nguyên tử Từ thấy rằng, nguyên tử vật chất vô quan trọng sống đơn vị cấu trúc nên vật chất xung quanh kể Tuy nhiên, góc độ khoa học nhìn vào hạt nhân ngun tử, ta thấy toàn hạt mang điện tích dương khơng mang điện tích tồn vùng không gian vô nhỏ (kích thước nguyên tử 10.000 kích thước hạt nhân nguyên tử) Điều phi khoa học, lẽ hạt mang điện tích dấu đẩy lực đẩy mạnh lực hút (lực hấp dẫn) hạt ấy, điều đặc biệt hạt nhân nguyên tử bền vững Và luận điểm khơng thể giải thích mà suốt thời gian dài, khoa học không chấp nhận tồn nguyên tử Đến nay, có nhiều giả thuyết đưa để giải vấn đề này, nhiên, chưa có thực nghiệm khoa học chứng minh cho điều Bằng vật lý đại, người ta thấy rằng, tồn hạt nhỏ proton neutron hạt quark, người ta tìm khoảng loại hạt quark gồm có quark up (U), quark down (D), quark charm (C), quark strange (S), quark top (T) quark bottom (B) Mặc dù chưa có thực nghiệm khoa học chứng minh proton neutron cấu tạo từ loại hạt quark đó, nhà khoa học giả thuyết proton cấu tạo từ hạt quark hạt U (mỗi hạt 12 mang điện tích + e ) hạt D (mang điện tích - 13 e ) hạt neutron cấu tạo từ hạt D hạt U Hình Cấu tạo proton neutron Nhìn lại cấu trúc nguyên tử, hạt nhỏ cấu tạo nên toàn vật chất xung quanh chúng ta, thân nguyên tử thực thể thống từ mặt đối lập Bản thân hạt proton neutron cấu tạo từ loại hạt mang điện tích trái U D U D hai mặt đối lập thực thể thống nhất, chúng tác động qua lại lẫn lực tương tác tĩnh điện bao gồm lực đẩy hạt điện tích lực hút hạt trái điện tích Ngồi chúng quy định tồn nhau, thiếu hai hạt lại khơng tồn tại, nghĩa ngun tử không tồn tại, nghĩa vật chất không tồn tại, tất xung quanh ta, kể thân ta không tồn Bởi lẽ, vật chất khơng thể có loại hạt U D, có loại hạt, chúng đẩy nhau, từ hạt khơng kết dính để hình thành vật khác Từ thẩy, loại hạt U D hai mặt đối lập đấu tranh lực hút đẩy liên tục suốt trình tồn nó, thiếu vắng loại hạt điều Tất đấu tranh chúng diễn mức độ gay gắt suốt trình ban đầu dẫn đến thiếu ổn định chuyển động không định hướng vùng không gian định Nhưng tất lực đẩy hút tạo nên cân định nghĩa mâu thuẫn chúng giải hạt tồn thực thể hoàn toàn ổn đỉnh hình thành proton neutron 13 Tuy nhiên lúc mặt mâu thuẫn cũ (hạt U D) chuyển thành mặt mâu thuẩn khác (proton neutron) Cấu tạo thân hạt proton neutron không số lượng hạt mang điện tích âm, dương thân hạt U D khơng điện tích âm, dương, từ thấy lực hút đẩy không nên hạt proton tồn riêng lẽ thường có lượng cao dễ dàng tác kích vào hợp chất khác để mong muốn tìm bền vững Vì nhìn cấu tạo loại hạt proton neutron ta thấy chúng cấu tạo từ hai thành phần giống ngược số lượng hạt U D Vì proton neutron mặt mâu thuẫn cao U D Chúng tồn thực thể hạt nhân bền vững, luôn đấu tranh lực tương tác tĩnh điện hạt cấu tạo nên chúng Các đấu tranh ln diễn gây gắt, chứng ta đem hạt proton neutron đến gần đem hai hạt proton đến gần nhau, lực tồn không gắn kết chúng tức khắc mà phải trải qua thời gian đấu tranh, để chúng đạt đến trạng thái bền vững nghĩa lực đẩy hút Lúc hạt nhân tồn bền vững Vì vậy, khoa học chưa chứng minh proton neutron cấu tạo từ hạt quark, gốc độ triết học, ta thấy điều hồn tồn có khả thống mặt đối lập nguồn gốc phát triển, thân hạt U D đấu tranh lẫn trong thực thể định, phát triển tiến đến trình độ cao proton neutron, loại hạt lại tiếp tục đấu tranh để phát triển đến trình độ cao hạt nhân vỏ eletron Mà cao đấu tranh nguyên tử phân tử phân tử tinh thể Từ ta thấy, từ thân hạt cấu tạo nên vật chất chứa đựng đấu tranh mặt đối lập tất vật khác xung quanh chúng ta, đấu tranh mặt đối lập tồn 1.4 Cấu tạo chất Ở cấp độ nguyên tử, hạt nhân mang điện dương tương tác tĩnh điện với electron lớp vỏ mang điện âm lực hút Coulomb Tuy nhiên, electron 14 lớp vỏ đẩy theo định luật Coulomb Hai lực hút – đẩy tồn thống nguyên tử trung hòa Một nguyên tử tồn khả nhường electron hóa trị nhân thêm electron lớp vỏ hóa trị Khả nhường electron hóa trị đánh giá qua giá trị lượng ion hóa – I; khả nhận electron để đạt cấu hình bão hòa bền khí đánh giá qua giá trị lực electron – A Khi I ưu ngun tử có tính khử, thường xem kim loại Ngược lại, A ưu ngun tử có tính oxi hóa, thường xem phi kim Giá trị I A biến thiên rõ nét bảng tuần hồn ngun tố hóa học Đi từ trái sang phải theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân, chu kỳ, giá trị I tăng dần nghĩa tình kim loại giảm dần, tính phi kim tăng lên hay tính khử giảm đi, tính oxi hóa tăng lên Còn nhóm, từ xuống I giảm dần nên tính kim loại tăng dần, tính khử tăng nguyên tử trạng thái khí Như vậy, yếu tố đối lập tồn thống nguyên tử, chúng đấu tranh để qui định tính chất nguyên tử Ở cấp độ phân tử, đặc biệt phân tử ion, dễ dàng nhận thấy hợp chất ion hình thành từ cation (ion dương) kết hợp với anion (ion âm) – hai thành phần đối lập Còn phân tử cộng hóa trị kiểu liên kết dị tố, nguyên tử nguyên tố có độ âm điện cao hút electron dùng chung phía nhiều hơn, kết ngun tử tích nhiều điện âm ngun tử lại Do đó, phân tử trở nên phân cực đầu dương đầu âm (Hình 3) Hình Sự phân cực liên kết C=O phân tử CO2 Do đó, phân tử cộng hóa trị lại mang phần ion Hai yếu tố cộng hóa trị ion lại tồn lại song song hợp chất Biểu đấu tranh hai yếu tố đối lập tượng cực hóa Các cation có kích thước nhỏ, 15 điện tích lớn dễ cực hóa anion Các anion có kích thước lớn, điện tích bé dễ bị cực hóa Cực hóa lớn, hợp chất có tính chất cộng hóa trị ưu ion Từ đó, tính chất hợp chất thay đổi theo Ví dụ Li + có bán kính bé so với dãy kim loại kiềm, nên hợp chất Li + có tính cộng hóa trị lớn Do đó, Li2CO3 bền nhất, dễ bị nhiệt phân thành Li 2O giải phóng CO2 Còn muối cacbonat kim loại kiềm khác mang chất ion nhiều nên bền với nhiệt Muối halogenua bạc có màu sắc khác nhau: AgCl màu trắng, AgBr màu vàng nhạt, AgI màu vàng đậm Do cực hóa tăng dần từ Cl - < Br- < Inên tính cộng hóa trị tăng dần theo thứ tự vừa nếu, dẫn đến electron dùng chung trở nên linh động nên màu sắc muối đậm dần Hình Giản đồ MO HF với σ MO liên kết σ* MO phản liên kết Trong thuyết Obitan phân tử (MO), giản đồ mô tả phân tử tồn hai loại MO: liên kết phản liên kết (Hình 4) Nếu MO liên kết có mức lượng thấp, có vai trò tạo nên liên kết phân tử MO phản liên kết mức lượng cao hơn, với vai trò phá hủy liên kết tương ứng Do đó, electron điền vào MO phản liên kết, bậc liên kết liên kết xác định giảm đi, khiến độ dài liên kết tăng lượng liên kết giảm đi, nghĩa liên kết trở nên bền vững Khi tổng số electron MO liên kết MO phản liên kết nhau, nghĩa bậc liên kết 0, nghĩa phân tử không tồn 16 Đi với phát triển tri thức nhân loại công cụ nghiên cứu khoa học, lý thuyết cấu tạo chất phát triển từ đơn giản đến hoàn thiện Một lý thuyết đời nhằm phục vụ giải phần vấn đề đó, nhiên tồn mặt hạn chế Lý thuyết sau đời với vai trò khẳng định tính đắn lý thuyết cũ, đồng thời hồn thiện lý thuyết Chính mâu thuẫn ưu khuyết điểm động lực để lý thuyết cấu tạo chất ngày xác hơn, đầy đủ 1.5 Phản ứng thuận nghịch hóa học Trong hóa học, tất phản ứng thuận nghịch, khơng có phản ứng phản ứng chiều Phản ứng chiều định nghĩa phản ứng thuận nghịch mà chiều phản ứng chiếm ưu chiều lại Người ta biểu diễn phản ứng thuận nghịch mũi tên hai chiều Thí dụ: A + B C + D Điều có nghĩa chất A tác dụng với B để hình thành C D, đồng thời với điều chất C tác dụng với D để hình thành ngược lại A B Trên góc độ triết học, thấy hai chiều phản ứng hai mặt đối lập tồn thực thể thống Chúng đối lập vì, chiều phản ứng từ chất đầu hình thành sản phẩm, chiều lại sản phẩm phân hủy hình thành chất đầu Cả hai phản ứng diễn lúc đấu tranh lẫn nhau, chiều phản ứng chiếm ưu định tồn hợp chất Ngồi ra, khơng chúng thống thực thể mà chúng quy định định tồn mặt lại Điều có nghĩa chiều định phản ứng chiếm ưu hơn, nghĩa diễn nhanh hơn, chiều ngược lại phải chiếm ưu hơn, nghĩa diễn chậm Và chiều phản ứng diễn nhanh đó, khơng phải chiếm ưu suốt trình phản ứng, mà đến lúc trở thành chiếm ưu hơn, phản ứng chiếm ưu trở thành phản ứng chiếm ưu Sự đấu tranh hai chiều phản ứng diễn gay gắt suốt trình phản ứng lúc đấu tranh đến đỉnh điểm nghĩa hai đạt 17 đến tỷ lệ gần nhau, lúc ta có trạng thấy cân phản ứng Cân khơng có nghĩa phản ứng dừng lại, mà trạng thái, hai chiều phản ứng tiếp tục diễn mạnh mẽ, mạnh mẽ không bên nhường bên nào, lúc có chất A tác dụng với B hình thành C D lúc có nhiêu chất C chất D phân hủy ngược lại thành A B Tuy nhiên mâu thuẫn giải quyết, mâu thuẫn chuyến đến mâu thuẫn khác, nghĩa cân chuyển đến cân khác Và nắm điều này, người ta tìm hiểu tác động bên ngồi để hỗ trợ cho phản ứng, nghĩa khiến cho chiều phản ứng mà người mong muốn trở nên chiếm ưu chiều lại, nhiên mâu thuẫn tồn ngồi ý thức người nên ta khơng thể tác động vào mâu thuẫn đó, nghĩa bắt ép mâu thuẫn dừng lại, dừng chiều phản ứng dừng lại cho phản ứng xảy Đó quy luật tất yếu 1.6 Thuyết acid-base Trong hóa học, thuyết Bronsted-Lowry thuyết acid-base, đề xuất độc lập Johannes Nicolaus Bronsted Thomas Martin Lowry vào năm 1923 Trong hệ thống này, acid định nghĩa chất (phân tử ion) có khả nhường proton H+, base chất có khả nhận proton Bởi có hợp chất acid, nhường proton, phải có base nhận proton Vì nên thuyết Bronsted–Lowry định nghĩa phản ứng acid + base base liên hợp + acid liên hợp Base liên hợp phân tử ion lại sau acid nhường proton, acid liên hợp chất tạo base nhận proton Phản ứng xảy theo chiều thuận nghịch; trường hợp acid nhường proton cho base Nước chất lưỡng tính phản ứng acid base Trong phản ứng acetic acid (CH3COOH) nước (H2O), nước phản ứng base CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ 18 Ion acetate (CH3COO-) base liên hợp acetic acid ion H 3O+ acid liên hợp base nước Nước phản ứng acid, ví dụ phản ứng với amonia Phương trình cho phản ứng là: H2O + NH3 OH- + NH4+ Trong H2O nhường proton cho NH3 Ion hydroxide base liên hợp nước có tính chất acid Một acid mạnh, Chloride acid, phân ly hồn tồn Một acid, acetic acid, phân ly phần; số phân ly axit, pKa, giá trị để đo độ mạnh axit Một số lượng lớn hợp chất phân loại theo thuyết Bronsted–Lowry: axit vô dẫn xuất sulfonat, phosphonat,… acid carboxylic, amine, acid carboxylic, 1,3-diketone acetylacetone, ethyl acetoacetate acid Meldrum nhiều chất khác Ngoài ra, base Lewis, định nghĩa cặp electron nhường, hoạt động bazơ Bronsted–Lowry cặp electron nhường đến proton Có nghĩa thuyết Bronsted–Lowry không giới hạn dung dịch nước Bất kỳ dung môi nào, lưu huỳnh (S), hoạt động chất nhận proton AH + S: A- + SH+ Các dung môi nhường thường gặp hóa acid-base, dimethyl sulphoxide dung dịch ammonia có ngun tử oxygen nitrogen cặp electron chưa sử dụng liên kết với proton Từ lý thuyết đó, cách tóm tắt cho acid hợp chất mà nội hợp chất orbital trống nhận cặp electron base base hợp chất mà nội phân tử cặp electron tự chưa liên kết có khả cho Và khái niệm cặp electron tự orbital trống hai mặt đối lập thực thể thống Nó tồn quy định lẫn liên kết, 19 liên kết acid base hình thành từ tồn đồng thời tác động vào cặp electron tự orbital trống Có thể nói rằng, cặp electron tự orbital trống tồn thiếu nhau, có electron tự mà khơng có orbital trống ngược lại liên kết acid-base khơng tồn tại, điều có nghĩa hợp chất khơng hình thành Khơng dừng lại acid-base đơn hóa học vơ cơ, mà hóa học hữu cơ, cặp phạm trù đối lập orbital trống cặp electron tự tồn Chúng ta biết rằng, phần lớn khối lượng trái đất hợp chất vô đất đá, cát, nước,…các hợp chất hữu (được tạo thành thể sống) chiếm khối lượng lại hợp chất vơ quan trọng, mặt số lượng, hợp chất hữu chiếm 99% số lượng hợp chất hóa học có Ngồi hợp chất có vai trò sinh học quan trọng tạo nên sống Trong hóa học hữu cơ, thống hai phạm trù đối lập orbital trống cặp electron tự tạo nên liên kết hóa học Đồng thời với việc tạo thành liên kết hóa học cắt đứt liên kết hóa học khác Điều hình thành phản ứng hóa học Thí dụ xét phản ứng hóa học sau: Phản ứng hóa học thực cách nhỏ từ từ hydrazine hydrate (50%) – N2H4 vào dung dịch hòa tan hợp chất C 10H14N2O2S ethanol vừa đủ, đun hồi lưu phản ứng liên tục tiếng thu hợp chất C 8H12N4OS Bây xem xét chế phản ứng xảy (hình 5) 20 Hình Cơ chế phản ứng hydrazide hóa ester Nhìn chế phản ứng ta thấy rằng, cặp electron tự nitrogen công vào carbon nhóm carbonyl, nhiên carbon khơng orbital trống nữa, vậy, để nhận cặp electron nitrogen, carbon bắt buộc phải bỏ electron sang cho oxygen để có orbital trống Từ ta thấy rằng, chúng quy định tồn nhau, cụ thể trường hợp cặp electron tự nitrogen quy định tồn orbital carbon nhóm carbonyl Nếu khơng có cơng cặp electron tự rõ ràng orbital trống carbon khơng tồn ngược lại carbon không bỏ electron cho oxygen cặp electron tự nitrogen khơng thể cơng được, từ dẫn đến khơng thể hình thành liên kết nitrogen carbon, nghĩa phản ứng khơng thực Ngồi ra, bước thứ hai ta thấy điều tương tự, cặp electron oxygen công ngược lại carbon, mà carbon khơng orbital trống nên bắt buộc phải bỏ bớt cặp electron cho oxygen nhóm –OC 2H5, dẫn đến cắt đứt liên kết C-OC2H5 Với thí dụ trên, ta nhận thấy cặp phạm trù đối lặp electron tự orbital trống tồn thực thể thống nhất, tác động qua lại quy định tồn Ngoài với dấu phản ứng mũi tên hai chiều, cho thấy chiều ngược lại xảy ra, có nghĩa ln có đấu tranh việc carbon có bỏ cặp electron cho oxygen để nhận cặp electron nitrogen hay khơng? Và đấu tranh vơ liệt, gay gắt mâu thuẫn giải chúng ổn định 21 hợp chất định, nhiên mâu thuẫn khơng kết thúc hồn toàn phát triển thành mâu thuẫn khác cao hơn, hình thành liên kết cắt đứt liên kết KẾT LUẬN Từ việc nghiên cứu đề tài ta thấy mâu thuẫn có tính khách quan, tính phổ biến, tính đa dạng phong phú động lực nguồn gốc vận động phát triển giới vật chất Và quy luật không ngoại lệ lĩnh vực nào, quy luật chung tất lĩnh vực kể hóa học Ngồi ra, nhìn từ khía cạnh triết học vào hóa học, ta thấy thực nghiệm chứng minh định luật hóa học đúng, đắn bổ sung lại đắn quy luật triết học Bên cạnh đó, có lý thuyết hóa học, chưa có thực nghiệm giải thích được, nhiên có nhiều giả thuyết đưa để giải thích cho vấn đề Có thể chưa có thực nghiệm chứng minh, giả thuyết có lẽ đúng, sớm muộn chứng minh thực nghiệm Vì giả thuyết phù hợp với quy luật Triết học Ngồi ra, ta hiểu mâu thuẫn nguồn gốc vận động phát triển, có nhìn tổng quát sâu sắc nguồn gốc mâu thuẫn, tác động để điều khiển phát triển mâu thuẫn theo hướng định nhằm phục vụ, đáp ứng nhu cầu người TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT F Engels (1968), Phép biện chứng tự nhiên, Nhà xuất Sự thật, Hà Nội C.Mác Ph.Ăngghen: Toàn tập, Nxb Chính trị quốc gia, Hà Nội, 1994, t 20, tr 173-201 Phan Thị Hồng Oanh (2010), Giáo trình Hóa học vật liệu nano, trường ĐH Sư phạm TP.HCM Bộ Giáo dục Đào tạo (2010), Giáo trình Triết học (Dùng cho học viên cao học nghiên cứu sinh không thuộc chuyên ngành Triết học); Nhà Xuất Bản Chính Trị Hành Chính 22 TIẾNG ANH E.J.Corey, Xue.Min.Chieng (1989), The logic of chemical synthesis; Wiley Interscience Douglass F.Taber (2006), Organic synthesis State of the Art 2003 – 2005; Wiley Interscience K.C.Nicolaou, E.J.Sorensen (1996), Classics in organic synthesis: Target, strategies and methods; Wiley VCH K.C.Nicolaou, T.Montagnon (2008), Molecules that changed the world; Wiley VCH TÀI LIỆU TỪ INTERNET https://en.wikipedia.org/wiki/Atom 10 https://vi.wikipedia.org/wiki/H%C3%B3a_h%E1%BB%8Dc 11 http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-hoc-va-suckhoe/125-vai-tro-cua-cac-nguyen-to-hoa-hoc-doi-voi-co-the.html 12 https://vi.wikipedia.org/wiki/Thuy%E1%BA%BFt_axit-baz%C6%A1_Br %C3%B8nsted-Lowry ... tăng nguyên tử trạng thái khí Như vậy, yếu tố đối lập ln tồn thống nguyên tử, chúng đấu tranh để qui định tính chất nguyên tử Ở cấp độ phân tử, đặc biệt phân tử ion, dễ dàng nhận thấy hợp chất