1. Giải thích câu ca dao:
"Anh đừng bắc bậc làm cao
Phèn chua em đánh nước nào cũng trong".
Giải thích:
Phèn chua là muối sulfate kép của nhôm và kalium. Ở dạng tinh thể ngậm 24 phân tử H2O nên có công thức hoá học là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
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 Al2O3), acid sulfuric và K2SO4.
Phèn chua không độc, có vị chát chua, ít tan trong nước lạnh nhưng tan rất nhiều trong nước nóng. Khi tan trong nước, phèn chua sẽ bị thủy phân và tạo thành Al(OH)3 ở dạng kết tủa keo lơ lửng trong nước.
Al2(SO4)3 ⇄ 2Al3+ + 3SO42-
Al3+ + H2O ⇄ AlOH2+ + H+
AlOH2+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)3 ↓ + H+
Al2(SO4)3 + 3H2O ⇄ 2Al(OH)3 ↓ + 3H2SO4
Chính những hạt Al(OH)3 kết tủa dạng keo lơ lửng ở trong nước này đã kết dính các hạt bụi bẩn, các hạt đất nhỏ để trở thành hạt đất to hơn, nặng hơn và lắng xuống. Vì vậy mà nước trở nên trong hơn.
Áp dụng:
- Đây là một ứng dụng quan trọng của phèn chua trong đời sống. Phèn chua rất cần cho việc xử lý nước đục và nước ở các vùng lũ để có nước trong dùng cho ăn, uống, tắm, giặt.
Ngoài ra 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.
2. Người xưa có câu:
"Cha truyền, con nối
Thợ nguội dạy con
Muốn lửa đỏ hơn
Ta nên rảy nước".
Câu này mang hàm ý khoa học hóa học như thế nào?
Giải thích:
Các ông thợ rèn, theo kinh nghiệm, thường để một cái chổi bằng giẻ tẩm ướt hoặc bên cạnh có chậu nước khi rèn dao, rựa, cuốc, xẻng,. Đó cũng là nguyên nhân người ta gọi ông là thợ nguội!
Thợ nguội đưa thanh sắt vào bếp than hồng để nung nóng đỏ cho mềm mới rèn được. Thỉnh thoảng trong lúc tôi dao, rựa, thợ rèn nhấp chổi ướt lên bếp than hồng. Nếu bạn ngồi cạnh sẽ thấy gì? Bạn sẽ thấy lửa đỏ hơn đấy! Bác thợ rèn không hiểu được hiện tượng hóa học xảy ra, nhưng biết tác dụng thực tế của nó.
- Rảy nước làm lửa đỏ hơn là do trên bếp than đang nhiệt độ khá cao, than hồng sẽ khử nước tạo hỗn hợp khí than ướt theo phương trình:
C + H2O
CO + H2
Hỗn hợp khí này cháy nhanh, tạo ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt làm cho nhiệt độ bếp cao hơn, rèn nhanh hơn.
- Mặt khác, CO sinh ra còn khử các oxit bám trên bề mặt thanh sắt, làm thanh sắt mềm hơn và tăng lượng sắt nguyên chất vốn có!
3. "Em ơi nếu mộng không thành thì sao, mua chai thuốc chuột uống vô rồi đời"
Thuốc chuột là chất gì? Nếu sau khi ăn thuốc mà không có nước thì chuột chết mau hơn hay lâu hơn?
Giải thích:
Thuốc chuột có thành phần chính là Zn3P2. Sau khi ăn, Zn3P2 bị thủy phân rất mạnh, tạo thành khí PH3 (Phosphin) rất độc:
Zn3P2 + 6 H2O → 3 Zn(OH)2 + 2 PH3
Làm cho hàm lượng nước trong cơ thể chuột giảm, nó khát và đi tìm nước. Chính PH3 đã giết chết chuột.
Càng nhiều nước đưa vào cơ thể chuột thì PH3 thoát ra càng nhiều, chuột càng nhanh chết. Nếu không có nước chuột sẽ lâu chết hơn.
4. Tục ngữ Việt Nam có câu: “Nước chảy đá mòn”. Câu này mang hàm ý của khoa học hoá học như thế nào?
Giải thích:
Trong đá thông thường chủ yếu là CaCO3 nên trong nước sẽ tồn tại quá trình điện ly yếu theo phương trình:
CaCO3 ⇄ Ca2+ + CO32- (*)
Khi nước chảy sẽ cuốn theo các ion Ca2+, CO32-, theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng hoá học thì cân bằng (*) chuyển dịch theo phía chống lại sự giảm nồng độ Ca2+, CO32- (chiều thuận) nên theo thời gian nước chảy qua đá sẽ mòn dần.
Có thể giải thích bổ sung thêm nguyên nhân khác: Vì trong nước có hòa tan một lượng nhỏ khí CO2 nên sẽ xảy ra phản ứng tạo thành muối tan:
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
Khi nước chảy sẽ cuốn Ca(HCO3)2 trôi theo, qua thời gian đá sẽ bị mòn dần.
Áp dụng:
Hiện tượng này thường thấy ở các phiến đá ở những dòng sông, suối nước chảy đi qua, hiện tượng tạo hang động ở núi đá vôi. Nếu không chú ý, trong xậy dựng sẽ có ảnh hưởng không ít.