I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong triết học Mác-Lênin, với tư cách là một khoa học, phép biện chứng duy vật nghiên cứu những qui luật phổ biến tác động trong tất cả các lĩnh vực tự nhiên, xã hội và tư duy của con người. Ba qui luật cơ bản, phổ biến của phép biện chứng phản ánh quá trình vận động và phát triển từ những phương diện cơ bản nhất của nó là :

-         Qui luật chuyển hóa từ những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại (cho biết phương thức của sự vận động và phát triển).

-         Qui luật thống nhất và đấu tranh của các mặt đối lập (làm sáng tỏ nguồn gốc của sự vận động và phát triển).

-         Qui luật phủ định của phủ định (cho biết khuynh hướng của quá trình phát triển qua việc làm sáng tỏ mối liên hệ giữa những nấc thang khác nhau của quá trình đó).

 Trong 3 qui luật trên, qui luật chuyển hóa từ những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại được thể hiện rõ nét nhất trong hóa học. Chính vì thế, Ăng-ghen đã viết: " Người ta có thể gọi hóa học là khoa học của sự biến đổi về chất của vật thể sinh ra do sự thay đổi về thành phần số lượng" .

Hóa học có liên hệ đặc biệt chặt chẽ với các phạm trù chất và lượng, với sự nghiên cứu Triết học về phép biện chứng của những mối quan hệ giữa các phạm trù đó. G.Hê-ghen cũng đã dựa vào những dữ kiện hóa học khi lập luận về những phạm trù này. " Không phải ngẫu nhiên mà Ăng-ghen đã nhấn mạnh lĩnh vực hoá học là lĩnh vực trong đó qui luật của tự nhiên do Hê-ghen tìm ra đã đạt được những thắng lợi rực rỡ nhất" .

Đó là điều tất nhiên, vì đối tượng của khoa học hóa học chính là nghiên cứu những hiện tượng, qua đó có xảy ra sự biến đổi chất của các chất hóa học, tức là những quá trình biến đổi các chất hóa học.

II. NỘI DUNG

1- Về phạm trù chất và lượng:

Mỗi sự vật, hiện tượng đều có mặt chất và mặt lượng. Theo quan điểm duy vật biện chứng thì:

Chất là một phạm trù triết học dùng để chỉ tính qui định khách quan vốn có của sự vật và hiện tượng, là sự thống nhất hữu cơ các thuộc tính làm cho nó là nó mà không phải là cái khác.

Trong thế giới có vô vàn các sự vật và hiện tượng, mỗi sự vật và hiện tượng đều có một chất riêng. Và mỗi sự vật và hiện tượng không phải chỉ có một chất mà có nhiều chất tùy theo những quan hệ cụ thể. (ta sẽ làm sáng tỏ hơn quan điểm này trong việc xác định chất của một chất hóa học hay một quá trình biến đổi hóa học trong phần (3).

Khái niệm chất nói trên cũng không đồng nghĩa với khái niệm thuộc tính. Mỗi sự vật và hiện tượng đều có nhiều thuộc tính, có những thuộc tính cơ bản và thuộc tính không cơ bản. Những thuộc tính này không tham gia vào việc qui định chất như nhau. Chỉ những thuộc tính nào là thuộc tính cơ bản mới nói lên chất của sự vật và hiện tượng, bởi vì trong quá trình vận động và phát triển của sự vật, những thuộc tính không cơ bản có thể sẽ thay đổi, mất đi hoặc sinh thêm nhưng chất nói chung của sự vật và hiện tượng vẫn chưa thay đổi. Chỉ khi nào những thuộc tính cơ bản thay đổi thì chất của sự vật mới thay đổi.

Trong tự nhiên và trong xã hội có không ít sự vật mà nếu xét riêng về các yếu tố cấu thành, chúng hoàn toàn đồng nhất, nhưng các sự vật đó lại khác nhau về chất. Thí dụ kim cương và than chì tuy đều do cacbon tạo thành nhưng lại có sự khác biệt rất căn bản: kim cương thì rất cứng, không dẫn điện....còn than chì thì giòn và dẫn điện.... Sự khác nhau về chất ấy được quyết định bởi phương thức liên kết khác nhau của các nguyên tử cacbon trong mạng tinh thể kim cương và than chì.

Lượng là một phạm trù triết học để chỉ tính qui định vốn có của sự vật biểu thị số lượng, qui mô, trình độ, nhịp điệu của sự vận động và phát triển  của sự vật cũng như của các thuộc tính của nó.

Lượng của sự vật nói lên kích thước dài hay ngắn, qui mô to hay nhỏ, tổng số ít hay nhiều, trình độ cao hay thấp, tốc độ vận động nhanh hay chậm, màu sắc đậm hay nhạt v.v..

Trong thực tế, lượng có thể được xác định bằng những đơn vị đo lường cụ thể và chính xác như chiều dài, khối lượng .v.v...

Thí dụ: tốc độ của ánh sáng là 300.000 km/s, một phân tử nước gồm 2 nguyên tử hidro và 1 nguyên tử oxi.

Cũng như chất của sự vật, lượng của sự vật cũng mang tính khách quan. Trong sự tồn tại khách quan của mình, sự vật có vô vàn chất, do đó nó cũng có vô vàn lượng. Tuy nhiên, chất và lượng là hai mặt qui định lẫn nhau, không thể tách rời; một chất nhất định trong sự vật có lượng tương ứng của nó.

Thí dụ: sự khác nhau về chất (trạng thái) của nước ở thể lỏng và nước ở thể rắn (nước đá) được qui định bởi lượng là nhiệt độ, sự khác nhau giữa mêtan (CH₄) và êtan (C₂H₆) được qui định bởi lượng là số nguyên tử cacbon và hidro tạo nên phân tử các chất đó. Sự biến đổi tương quan giữa chất và lượng tạo nên tiến trình phát triển của sự vật.

Sự phân biệt giữa chất và lượng cũng chỉ có ý nghĩa tương đối. Tùy theo từng mối quan hệ mà xác định đâu là chất, đâu là lượng của sự vật. Có cái trong mối quan hệ này nó là chất, nhưng trong mối quan hệ khác nó lại là lượng và ngược lại. Ăng-ghen viết:” con số là một sự qui định về số lượng thuần tuý nhất mà chúng ta được biết. Nhưng nó cũng đầy rẫy những sự khác nhau về chất lượng... 16 không chỉ là tính cộng của 16 đơn vị mà nó còn là bình phương của 4, tứ thừa của 2".

2-  Mối quan hệ giữa sự thay đổi về lượng và sự thay đổi về chất (Mối quan hệ biện chứng giữa lượng và chất).

Bất kỳ sự vật, hiện tượng nào cũng có chất và lượng. Trong quá trình vận động và phát triển, chất và lượng của sự vật cũng biến đổi. Sự thay đổi của lượng và của chất không diễn ra độc lập đối với nhau, trái lại chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau. Nhưng không phải bất kỳ sự thay đổi nào của lượng cũng ngay lập tức làm thay đổi căn bản bản chất của sự vật. Lượng của sự vật có thể thay đổi trong một khoảng giới hạn nhất định mà không làm thay đổi căn bản chất của sự vật. Chẳng hạn, khi xét các trạng thái tồn tại khác nhau của nước với tư cách là những chất khác nhau, ứng với chất - trạng thái đó, lượng ở đây là nhiệt độ, thì dù lượng thay đổi trong phạm vi khá lớn (nhiệt độ từ 0^oC đến 100^oC), nước vẫn ở trạng thái lỏng (ở áp suất 1 atm), tức là chưa thay đổi về chất - trạng thái. Sự thay đổi của lượng chưa dẫn tới sự thay đổi của chất trong những giới hạn nhất định. Vượt quá giới hạn đó làm cho sự vật không còn là nó, chất cũ mất đi, chất mới ra đời. Khuôn khổ mà trong đó, sự thay đổi về lượng chưa làm thay đổi về chất của sự vật được gọi là độ.

Độ là một phạm trù triết học dùng để chỉ sự thống nhất giưã lượng và chất, nó là khoảng giới h¹n, mà trong đó, sự thay đổi về lượng chưa làm thay ®ưi căn bản về chất của sự vật.

Trong thí dụ vừa nêu ở trên, sự thống nhất giữa trạng thái lỏng của nước và nhiệt độ trong khoảng từ 0^oC đến 100^oC (với điều kiện là nước nguyên chất và áp suất là 1 atm) là độ tồn tại của nước ở trạng thái lỏng.

Nếu nhiệt độ của nước giảm tới 0^oC và được duy trì ở nhiệt độ đó thì nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái rắn, tức là thay đổi về chất.

Những điểm giới hạn mà tại đó sự thay đổi về lượng sẽ làm thay đổi về chất của sự vật được gọi là điểm nút. Trong thí dụ về chất - trạng thái của nước được nêu trên, 0^oC và 100^oC là điểm nút. Bất kỳ độ nào cũng được giới hạn bởi hai điểm nút.

 Sự thay đổi về lượng khi đạt tới điểm nút sẽ dẫn tới sự ra đời chất mới. Sự thống nhất giữa lượng và chất mới tạo thành 1 độ mới với điểm nút mới. Vì vậy, có thể hình dung sự phát triển dưới dạng một đường nút của những quan hệ về độ.

 Sự thay đổi về chất do những sự thay đổi về lượng trước đó gây ra gọi là bước nhảy. Nói cách khác, " bước nhảy là một phạm trù triết học được dùng để chỉ giai đoạn chuyển hóa về chất của sự vật do những thay đổi về lượng trước đó gây ra ".

  Sự thay đổi về chất là kết quả của sự thay đổi về  lượng khi đạt tới điểm

nút.  Sau khi ra đời, chất mới có tác động trở lại sự thay đổi của lượng. Chất mới có thể làm thay đổi qui mô tồn tại của sự vật, làm thay đổi nhịp điệu của sự vận động và phát triển của sự vật đó.

3- Mối quan hệ biện chứng giữa chất và lượng trong hóa học:

Việc xác định chất của một chất hóa học hay một phản ứng hóa học là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của hóa học, bởi vì chỉ khi nào xác lập được đặc tính căn bản của chất hóa học, mối liên hệ và sự khác nhau so với các chất hóa học khác thì mới hiểu được tính qui luật trong cấu tạo và tính chất của chất hóa học đó, mới nắm được mối quan hệ lặp đi lặp lại, ổn định, thuộc riêng những chất hóa học có chất xác định.

Ta nhận thức được chất của c¸c chất hóa học trong quá trình các phản ứng hóa học, tức là qua tác dụng tương hỗ của chúng với các chất khác.

 Thí dụ: chất của axit sunfuric H₂SO₄ được xác định thông qua phản ứng của nó với các kim loại (chất oxi hêa), với các chất kiềm và bazơ (phản ứng trung hoà và tạo thành muối), qua sự hoà tan trong nước (sự toả nhiệt, sự phân ly thành ion), qua tác dụng của nhiệt độ khác nhau (chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn).v.v..

Như vậy, việc nhận biết một chất hoá học được thực hiện qua việc nhận biết những tính chất của nó. Tính chất là một khái niệm cực kỳ quan trọng trong hóa học. Nó đặc trưng cho chất của một chất hóa học và một quá trình hóa học về một mặt nào đó, mặt này làm cho chất hóa học và quá trình này giống hoặc khác với các chất hóa học và quá trình khác. Tính chất của một chất hóa học thể hiện ra khi chất hóa học đó tương tác với các chất hóa học khác: một tính chất nào mà một chất hóa học nhất định biểu lộ ra thì phụ thuộc vào chất của chất hóa học tham gia phản ứng với nó. Thí dụ như những kim loại khi hêa hợp với oxi thì biểu lộ tính chất tạo thành oxit, còn khi tác dụng với axit thì biểu lộ tính chất tạo thành muối.

Những tính chất vật lý và hóa học của một chất hóa học như khối lượng riêng, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính dẫn điện, tính hßa tan, khả năng phản ứng thì có những giá trị như nhau ở những điều kiện như nhau. Khi thay đổi các điều kiện thì một vài tính chất của chất hóa học có thể đổi khác về căn bản, có khi đi đến biến mất hoàn toàn.

 Thí du: ở nhiệt độ cao xảy ra quá trình kết tinh lại của sắt. Khi đó sắt mất đi tính chất nhiễm từ khi tác dụng với nam châm, mặc dù thành phần phân tử của nó vẫn giữ như cũ. Ở  nhiệt độ thấp, cao su mất đi tính đàn hồi và trở thành giòn. Ở nhiệt độ gần không độ tuyệt đối, hêli (He) lỏng mất đi tính nhớt và có tính chất mới là tính siêu chảy. Nhưng trong những trường hợp như vậy, sắt, cao su Hêli cũng vẫn còn là chúng, chừng nào chưa thay đổi tính chất căn bản là tính qui định nội tại của hạt nhân và lớp vỏ của nguyên tử những nguyên tố đó, cấu tạo của những phân tử của chúng. Cũng xảy ra trường hợp là những vật thể và hiện tượng khác nhau về chất có những tính chất như nhau.

Thí dụ: như dung dịch axit sunfuric H₂SO₄ (axit có oxi) và dung dịch axit clohidric HCl (axit không có oxi) hoà tan nhiều kim loại, tác dụng với bazơ tạo thành muối, làm quì tím hoá đỏ .v.v..Cả dung dịch natri hidroxit NaOH lẫn dung dịch axit clohidric HCl đều hòa tan nhôm mặc dù chúng thuộc những loại chất hóa học khác nhau. Do đó, tính toàn vẹn của sự vật, chất của nó biểu lộ ra không phải qua một thuộc tính mà qua một phức hợp các thuộc tính. Khi xác định chất của các hợp chất hữu cơ, người ta xuất phát từ thuyết cấu tạo hóa học.

Vấn đề một chất hóa học có một chất hay một số chất có ý nghĩa thực tiễn và lý thuyết quan trọng. Giải quyết đúng đắn vấn đề này phụ thuộc vào phương pháp nhận thức khoa học chi phối nhà nghiên cứu. Chất được nói ở đây là một phức hợp xác định của các tính chất chứ không phải là từng tính chất riêng rẽ như tính hoà tan các kim loại trong dung dịch axit cũng như trong dung dịch bazơ; tức là có những chất hóa học khác nhau về chất. Chất không phải là một thực thể độc lập, bởi vì theo Mác và Ăng-ghen, "không phải là tồn tại những chất, mà là những vật thể có chất và hơn nữa có vô số chất".

Tính nhiều mặt khách quan, tính vô tận của các đối tượng vật chất là cơ sở của tính có nhiều chất. Cơ sở của tính nhiều chất chứa đựng ngay trong chính bản thân của phân tử chất hóa học, trong cấu trúc của nó, trong các mối liên hệ và chuyển hóa nó. Sự thể hiện chất này hay chất khác phụ thuộc vào các điều kiện tồn tại và vào tính chất cụ thể của mối tương tác (phản ứng) hóa học trong đó có phân tử tham gia. Những suy nghĩ gắn vĩnh viễn một chất nhất định, không đổỉ ở mỗi điều kiện cho một chất hóa học, tức là tuyệt đối hóa chất đó, đều có tính chất siêu hình.

       Các chất và hiện tượng hóa học cũng có tính qui định về lượng. Lượng đặc trưng cho chất và hiện tượng hóa học về mặt giá trị của chúng.

     Thí dụ: Trong phân tử nước có một nguyên tử oxi liên kết với hai nguyên tử hidro. Lượng chỉ tính qui định khách quan của các hiện tượng cùng loại với nhau về chất, hoặc là chất trong hình thái không gian, thời gian. Chừng nào mà tất cả các hiện tượng tự nhiên và xã hội còn tồn tại trong không gian và thay đổi theo thời gian thì còn có thể coi chúng giống như cũ về mặt chất và chỉ phân biệt về mặt lượng thôi. Có thể coi lượng như một sự phân cấp bên trong của chất.

Như vậy, một chất xác định luôn luôn gắn với một lượng nhất định. Nói cách khác, chất và lượng là hai mặt của cùng một sự vật, hiện tượng; luôn luôn thống nhất chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên, giữa chất và lượng không những có tính thống nhất với nhau mà còn có sự mâu thuẫn nhất định nữa. Nếu như chất  cho phép ta phân biệt những chất và hiện tượng hóa học khác nhau (như axit, bazơ, muối...) thì lượng cho phép ta so sánh, thiết lập mối quan hệ, đo lường những chất hóa học và quá trình hóa học cùng loại, có cùng một tính chung nhất định về chất hóa học (những rượu bậc một, bậc hai, bậc ba, những axit chứa một chức axit, hai chức axit...). Có nghĩa là sự khác nhau giữa các chất hóa học, giữa các thuộc tính tương tự nhau ở một mức độ nhất định là sự khác nhau về lượng.

 Thí dụ: như ở những thành phần trong cùng một dãy đồng đẳng.

Nếu như những sự thay đổi về chất dẫn đến sự chuyển hóa những sự vật hiện tượng này thành những sự vật, hiện tượng khác, thì những sự thay đổi trong tính qui định về lượng của các sự vật, hiện tượng trong một giới hạn nhất định không gắn liền với điều đó. Do đó, chất của các chất hóa học và hiện tượng hóa học ổn định hơn, bền vững hơn so với đặc trưng về lượng của các chất hóa học và hiện tượng hóa học đó. Tất nhiên ở đây ta nói đến tính ổn định tương đối, vì nếu không thì không thể có sự phát triển, sự nảy sinh ra một chất mới. Mâu thuẫn giữa các khuynh hướng giữ nguyên và thay đổi trạng thái đã được cụ thể hóa qua mối tương quan giữa chất và lượng của các chất hóa học.

Như vậy, khác với chất, lượng không gắn bó mật thiết với bản chất của chất hóa học và hiện tượng hóa học. Những sự thay đổi về lượng dẫn tới việc tiêu diệt chất cũ và nảy sinh ra chất mới không phải là tức thời mà chỉ sau khi đã đạt tới những giới hạn hoàn toàn xác định đối với mỗi chất (hiện tượng) hóa học. Đặc điểm này trong những sự thay đổi về lượng xác nhận tính độc lập nào đó của chúng đối với bản chất của sự vật và hiện tượng. Chính vì vậy mà toán học có thể nghiên cứu những mối quan hệ về lượng mà bỏ qua bản chất cụ thể của sự vật và hiện tượng.

Như ta đã biết, bản chất của các phản ứng hóa học thể hiện ra ở sự sắp xếp lại các mối liên kết hóa học, ở việc xây dựng lại cấu trúc phân tử hoặc cấu trúc cao phân tử, khi đó hình thành các phân tử và các tiểu phân mới và do đó các chất hóa học mới được tạo thành. Thực nghiệm cho thấy rằng, sự tạo thành những chất hóa học khác nhau về chất là kết quả của sự thay đổi cấu tạo hóa học, thường là sự thay đổi thành phần phân tử (lượng) của chúng. Ăng-ghen đã chú ý đến điều này khi nói đến những sự khác nhau về chất trong tự nhiên, ông đã vạch ra rằng "tất cả những sự khác nhau đó đều đặc biệt có cơ sở ở thành phần hóa học khác nhau của chúng".

Thuyết cấu tạo hóa học làm sáng tỏ quá trình phát sinh và chuyển hóa của các chất. Thuyết này cho thấy rằng, khi các nguyên tử kết hợp với nhau thành phân tử thì chúng ảnh hưởng tương hỗ đến nhau và do đó có thay đổi ở mức độ nhất định . Vì vậy, phân tử không phải là một tổng số đơn thuần các nguyên tử mà phân tử là một tổ chức đặc biệt về chất. Việc khám phá ra bản chất của hiện tượng đồng phân trên quan điểm thuyết cấu tạo hóa học cũng cho thấy rằng, với cùng một số nguyên tử của các nguyên tố (tức là với cùng một thành phần) có thể tạo thành những hợp chất khác nhau về tính chất.

 Thí dụ: rượu êtylic (C₂H₅OH) và đimetylete (CH₃-O-CH₃) đều có cùng công thức phân tử là C₂H₆O, tức là phân tử đều do 2 nguyên tử cacbon, 6 nguyên tử hidro và 1 nguyên tử oxi tạo nên, nhưng tính chất của chúng hoàn toàn khác nhau: rượu êtylic là chất lỏng ở điều kiện thường, tan vô hạn trong nước, tác dụng được với natri (Na)..., còn đimetylete là chất khí ở điều kiện thường, hầu như không tan trong nước, không tác dụng với Na....Thì ra nguyên nhân của hiện tượng này là ở thứ tự kết hợp khác nhau giữa các nguyên tử ; tức là sự tạo thành những chất hóa học mới và sự thay đổi những tính chất của chúng không những là do thay đổi thành phần ( các nguyên tố và số lượng nguyên tử các nguyên tố tạo nên phân tử chất hóa học đó) mà còn là do thay đổi cấu trúc phân tử (thứ tự kết hợp các nguyên tử). Do đó, bản chất của phản ứng hóa học là ở sự thay đổi thành phần cũng như cấu trúc phân tử.Vì vậy,” Ăng-ghen cũng coi hiện tượng đồng phân như là một thí dụ về sự thay đổi về chất".

Mối liên quan đặc biệt chặt chẽ giữa cấu tạo và tính chất của các chất hóa học còn được phát hiện ra ở các hợp chất cao phân tử. Sự kiện đã được xác định và chứng minh qua thực tế này là cơ sở của phép tổng hợp các polime. Tính chất của các polime phụ thuộc vào cấu tạo hóa học của các mắt xích cơ bản, vào số lượng các mắt xích trong các polime và cấu trúc của polime.

Tính đặc thù của việc thể hiện qui luật chuyển hóa từ lượng thành chất cũng được thể hiện rõ trong hóa học vô cơ. Người ta đã nghiên cứu và phát hiện ra điều này ở bảng hệ thống tuần hoàn, định luật tuần hoàn, ở các định luật hợp thức, ở các phản ứng hóa học... Thí dụ, tính đa dạng về chất của các nguyên tử phụ thuộc vào số lượng các hạt prôtôn có trong hạt nhân nguyên tử đó, khi số prôtôn tăng hay giảm thì nguyên tử sẽ trở thành nguyên tử của nguyên tố khác.

Như vậy, những chất và tính chất hóa học xác định thể hiện trong phân tử các chất hóa học phụ thuộc vào cấu tạo, sự phân bố các thành phần trong không gian. (Những yếu tố về cấu tạo như độ dài liên kết, độ phân cực của các liên kết, giá trị của các góc hóa trị, momen lưỡng cực... gắn liền với những qui định về lượng của phân tử các chất hóa học). Điều đó có nghĩa là không những sự thay đổi về thành phần hóa học mà cả những thay đổi về cấu tạo cũng gắn liền với sự thay đổi về tính chất, về chất trong hóa học. Đó chính là tính đặc thù của sự thể hiện qui luật chuyển hóa từ những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại trong hóa học.

Như ta đã biết, hóa học nghiên cứu những đối tượng vật chất là các chất hóa học. Chất của các đối tượng vật chất thể hiện qua nhiều tính chất cụ thể. Nó thể hiện trong các quá trình phản ứng khác nhau. Việc nhận thức chất của các chất hóa học , cơ chế và tính qui luật của những sự biến hóa của chúng chỉ được thực hiện trong khi xảy ra các quá trình hóa học. Như vậy, phản ứng hóa học là những phương pháp căn bản để xác định chất của các chất hóa học.

Cái gì là tính qui định về chất và lượng của một phản ứng hóa học?

Chất được qui định bằng tính đặc thù, bằng những tính chất của các chất hóa học tham gia phản ứng và sản phẩm cuối cùng của phản ứng giữa các chất hóa học (kim loại, phi kim, axit, bazơ, muối...). Chất thể hiện ra ở những tính chất của phản ứng (phản ứng trung hòa, phản ứng cộng, phản ứng thế, phản ứng oxi hóa - khử, phản ứng trao đổi...). Về phương diện chất cũng có thể kể ra các điều kiện thực hiện phản ứng như môi trường, chất xúc tác, độ tinh khiết của các chất phản ứng.

Về mặt lượng của phản ứng có những yếu tố như số các phân tử các chất hóa học tham gia phản ứng và tạo thành sau phản ứng, lượng nhiệt toả ra hay thu vào trong một phản ứng hóa học , các đại lượng tại đó xảy ra biến đổi hóa học (nhiệt độ, áp suất, nồng độ...), hằng số tốc độ phản ứng, hằng số cân bằng.v.v.. Dễ dàng nhận thấy rằng mỗi một mặt chất của phản ứng có đặc trưng về số lượng xác định và ngược lại.

Thí dụ: Trong phản ứng tổng hợp amoniac NH₃:

       N₂   +   3H₂   =   2NH₃  +  Q

      ị đây, về mặt chất có tính đặc thù của những chất hóa học tham gia phản ứng và tạo thành (N₂, H₂, NH₃) với tất cả những tính chất hóa học của chúng, trạng thái khí ban đầu của N₂ và H₂, sự cần thiết phải đun nóng hỗn hợp ban đầu để phản ứng xảy ra, sau đó, khi phản ứng xảy ra thì tỏa nhiệt và không cần phải đun nóng nữa, để tăng nhanh tốc độ phản ứng cần có chất xúc tác đặc biệt.... Về mặt lượng, phản ứng trên được đặc trưng bởi 1 phân tử N₂ phản ứng với 3 phân tử H₂, sinh ra 2 phân tử NH₃, trong phản ứng này có 10,98 kcal nhiệt được giải phóng ra khi hình thành mỗi mol NH₃; để bắt đầu phản ứng phải đun nóng tới 450^oC và cần áp suất từ 300 - 1000 atm....

Những đặc trưng về chất và lượng này chỉ thuộc riêng phản ứng tổng hợp NH₃. Chính những qui định về chất và lượng này đã phân biệt rõ phản ứng tổng hợp NH₃ với các phản ứng khác. Thực vậy, nếu chúng ta thay N₂ trong hỗn hợp ban đầu bằng clo (Cl₂) chẳng hạn, tức là có sự thay đổi về chất ban đầu, thì sẽ xảy ra phản ứng hoàn toàn khác (với chất và lượng khác) và sẽ thu được sản phẩm cuối cùng là hidroclorua (HCl) với chất và lượng hoàn toàn khác. Tuy nhiên, đó là kết quả bên ngoài khá hiển nhiên. Vấn đề chủ yếu là ở chỗ dựa trên tính thống nhất, tồn tại một cách khách quan giữa lượng và chất ta có thể theo dõi và điều khiển các quá trình biến đổi hóa học. Thí dụ: trong quá trình kỹ nghệ, nhà hóa học kiểm tra chất lượng, hiệu suất tối ưu của sản phẩm qua các chỉ số về lượng đo trực tiếp như nhiệt độ phản ứng, áp suất, nồng độ các chất ban đầu..., sự thay đổi các chỉ số này sẽ nói lên chính xác về những sự lệch lạc này khác trong tiến trình, về các hiện tượng phụ xảy ra mà ta cần phải vạch ra và loại trừ,  để đảm bảo thu được sản phẩm có chất lượng cần thiết. Nhận thức về mối quan hệ qua lại giữa các mặt lượng và chất của các phản ứng hóa học, về tính thống nhất và sự tương ứng giữa chúng là một điều kiện thiết yếu để thực hiện quá trình kỹ thuật mà phản ứng này là cơ sở.

Sự chuyển hóa từ một trạng thái chất này sang một trạng thái chất khác luôn luôn được thực hiện dưới hình thức bước nhảy. Đó là do vật chất thống nhất, phát triển không ngừng và vĩnh viễn thể hiện ra như một tổng thể các sự vật và hiện tượng cụ thể. Hình thức bước nhảy trong các quá trình chuyển hóa hóa học được qui định trước hết do chính bản thân của các chất hóa học: do thành phần hóa học, tính chất của liên kết giữa các nguyên tử và nhóm nguyên tử trong phân tử và cuối cùng là do trạng thái tập hợp của các chất hóa học lúc phản ứng. Không có ở đâu lại thể hiện rõ nét hơn trong hóa học sự phụ thuộc của quá trình biến đổi vào những điều kiện bên ngoài. Vì rằng, bước nhảy với tính cách là hình thức chuyển hóa từ trạng thái chất này sang trạng thái chất khác được thực hiện do sự thay đổi lượng, nên những điều kiện khác nhau ảnh hưởng khác nhau đến cường độ những sự thay đổi về lượng sẽ giới hạn một cách tương ứng đến mức độ và chiều hướng thay đổi về chất. Do đó, tính chất của bước nhảy được qui định do bản chất của chất hóa học cũng như các điều kiện cụ thể tại đó xảy ra bước nhảy. Mỗi điều kiện tại đó xảy ra bước nhảy có ảnh hưởng riêng đến tính chất của bước nhảy. Anh hưởng này thể hiện ra trước hết ở tính chất khác nhau và thời gian của bước nhảy, ở những kết quả cuối cùng của bước nhảy.

Người ta chia một cách qui ước các bước nhảy thành bước nhảy dần dần và bước nhảy đột biến. Thuộc loại bước nhảy đột biến là sự chuyển từ nguyên tố này qua nguyên tố khác trong bảng hệ thống tuần hoàn do điện tích hạt nhân của nguyên tử các nguyên tố thay đổi từng đơn vị, hoặc sự biến đổi "tức khắc" tính chất nổ của các sản phẩm nitro hóa toluen khi đưa vào dần dần từng nhóm nitro: mononitrotoluen thì bốc cháy, khác với toluen, nhưng không nổ, đinitrotoluen đã là chất nổ yếu, trinitrotoluen là một chất nổ mạnh nhất....Sự chuyển dần dần từ chất hóa học này sang chất khác đặc trưng cho bước nhảy dần dần. Khi đó sự tiêu diệt chất hóa học cũ và tích lũy những yếu tố của chất mới xảy ra qua một loạt các giai đoạn trung gian. Sự chuyển hóa như vậy dù với tính liên tục của nó cũng vẫn là sự nhảy vọt, một bước ngoặt quyết định dẫn tới sự phát sinh ra chất mới. Bước nhảy dần dần được đặc trưng chủ yếu ở tính chất của sự chuyển hóa, chứ không phải ở thời gian dài hay ngắn (nó có thể xảy ra tương đối nhanh), thí dụ như sự cháy (thời gian ngắn) khác với các dạng oxi hóa khác như sự gỉ, sự rữa nát (thời gian dài).

Trong hóa học thường xảy ra sự phối hợp các bước nhảy, chứa đựng những yếu tố của cả hai dạng giới hạn.

Thí dụ: quá trình điều chế clorofom CHCl₃ (một dung môi trong hóa học hữu cơ) từ mªtan (CH₄) và clo (Cl₂), về toàn bộ là một bước nhảy, xảy ra qua ba mức trung gian:

    CH₄       +   Cl₂   ®   CH₃Cl   +   HCl

    CH₃Cl   +   Cl₂   ®   CH₂Cl₂  +   HCl

    CH₂Cl₂  +   Cl₂   ®   CH₃Cl   +   HCl.

C. KẾT LUẬN

Từ những điều trình bày trên đây có thể rút ra nội dung cơ bản của qui luật từ những thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất và ngược lại trong tự nhiên, xã hội nói chung và trong hóa học nói riêng là:Bất kỳ sự vật, hiện tượng nào cũng là sự thống nhất giữa chất và lượng, sự thay đổi dần dần về lượng vượt quá giới hạn của độ sẽ dẫn tới thay đổi căn bản về chất của sự vật, hiện tượng thông qua bước nhảy; chất mới ra đời sẽ tác động trở lại tới sự thay đổi của lượng.

Trong hóa học, phép biện chứng về mối tương quan giữa lượng và chất có vai trò quan trọng, vì như chúng ta đã thấy, bất kỳ một phản ứng hóa học nào, một chất hóa học nào cũng là sự thống nhất chặt chẽ, là mối quan hệ qua lại, là sự qui định lẫn nhau giữa hai mặt này trong giới hạn của một độ nhất định. Sự phát triển của thế giới vật chất là một dãy những bước chuyển từ độ này sang độ khác (khi đó thì sự vận động trong phạm vi vũ trụ của chúng ta chuyển từ thấp đến cao).

Nhận thức đúng đắn về mối quan hệ biện chứng giữa thay đổi về lượng và thay đổi về chất chúng ta sẽ rút ra ý nghĩa của phương pháp luận quan trọng cho hoạt động nhận thức và hoạt động thực tiễn. Để có tri thức đầy đủ về sự vật, ta phải nhận thức cả mặt lượng và mặt chất của nó. Những nhận thức ban đầu về chất (thấy sự khác nhau) của các sự vật chỉ trở nên đúng đắn và được làm sâu sắc thêm khi đạt tới tri thức về sự thống nhất giữa chất và lượng của các sự vật đó.

Vì sự thay đổi về lượng và sự thay đổi về chất có mối quan hệ biện chứng với nhau cho nên trong hoạt động thực tiễn phải dựa trên việc hiểu đúng đắn vị trí, vai trò và ý nghĩa của mỗi loại thay đổi nói trên trong sự phát triển của xã hội, trong quá trình nghiên cứu khoa học và trong quá trình sản xuất, điều chế các sản phẩm hóa học phục vụ cho nhu cầu, đời sống của con người; phải biết kịp thời chuyển từ sự thay đổi về lượng thành những thay đổi về chất.

Như vậy, bằng tất cả những tư liệu thực nghiệm phong phú của mình, hóa học là một trong những ngành khoa học có thể chứng minh tốt nhất việc các biến đổi về lượng và về chất thực hiện như thế nào, tìm ra những qui luật chi phối các biến đổi đó.