지적 대화를 위한 일반화학

『지적 대화를 위한 일반화학』은 일상 속 화학의 원리를 흥미롭게 풀어낸 입문서로, 초심자도 부담 없이 읽을 수 있도록 구성된 현대적 일반화학 안내서입니다. 원자의 구조부터 생화학, 에너지와 환경 문제까지—우리가 살아가는 세계를 구성하는 물질과 그 변화에 대한 통찰을 제공합니다.

복잡한 계산보다 개념 중심의 설명, 이론보다 실생활의 사례에 집중하여, 이공계 학생은 물론 문과생과 일반 독자에게도 친절한 화학의 첫걸음을 제시합니다.

화학은 암기가 아닌 사고의 학문입니다. 지금, 더 나은 미래를 위한 지적 여정을 시작해보세요.

지은이 : 차민호

연세대학교 공과대학 요업공학과(현 신소재공학과)와 한국방송통신대학교 법학과를 졸업했다. 동양화학(현 OCI) 정밀화학사업부 전자재료 부문에서 생산과 영업을 담당했으며, 동우화인켐에서는 반도체 재료의 개발 및 기획 업무를 수행했다.

주식· 선물옵션 자동매매 시스템, 차박 텐트, 숨 쉬기 편한 마스크, 발열 장갑 등 실생활과 산업을 아우르는 다양한 분야에서 30여 건의 특허를 출원하고 사업화하였다. 현재는 ㈜신티에스의 회장으로 재직 중이며, 지속적인 기술 개발과 창업 활동을 이어가고 있다.

감수 정갑수

연세대학교에서 핵물리학으로 박사학위를 받았다. 한국원자력연구소에서 다목적 연구용 핵반응로를 설계했다. 미국, 캐나다, 일본 등에서 입자가속기를 이용하여 핵 및 소립자에 대한 국제공동연구에 참여했다. 연세대학교 의과대학 방사선 종양학과에서 의학물리를 전공하고 을지대학교 방사선과 교수를 지냈으며 한림대 국제대학원 초빙교수로 있다. 과학 저서로는 『물리법칙으로 이루어진 세상』, 『브레인 사이언스』, 『세상을 움직이는 수학』, 『세상을 움직이는 물리』, 『방사능 시대를 살아가는 엄마들에게』, 『호모 사이언티피쿠스』 등이 있으며, 등산 저서로는 『암벽등반의 세계』, 『암벽등반과 스포츠클라이밍』, 『겨울산행과 빙벽등반』 등이 있다.

차례

머리말 •5

1. 화학이란 무엇일까? •10

화학과 물리학과의 차이 •12

화학과 화학공학의 차이 •14

화학과 생명과학의 관계 •16

화학과 신소재공학의 차이 • 18

화학과 고분자공학의 차이 • 19

화학과 인근 학문과의 관계 • 21

반도체 생산에 화학, 물리, 신소재공학, 화학공학의 역할 •23

2. 화학에 사용되는 단위와 개념들 • 27

길이 단위 • 28

부피 단위 • 30

무게와 비중 • 32

액체들이 비중이 달라도 섞이는 이유 • 33

기체의 비중 • 34

농도 • 35

온도 • 36

열량 • 37

비열과 열전도율 • 38

물질의 물리적 성질과 화학적 성질 • 39

물리적 변화와 화학적 변화 • 40

화합물과 혼합물 • 41

3. 화학의 시작 • 43

화합물 이름 부르기 • 45

산화물 이름 부르기 • 47

염화물 이름 부르기 • 48

산 이름 부르기 • 49

유기화합물에 이름 붙이기 • 51

원소들과 친해지기 • 52

4. 원소, 원자, 분자 • 99

원자의 구조: 텅 비어 있지만 질서를 가진, 상상보다 더 작은 세계 • 101

주기율표를 만든 멘델레예프: 화학의 질서를 처음으로 꿰뚫어 본 사람 • 104

원자 내부에서 전자의 배치를 알려주는 오비탈 • 106

원자의 에너지 준위, 즉 원자 껍질들에 존재할 수 있는 오비탈 • 111

에너지가 낮은 준위부터 전자가 채워진다 • 113

오비탈의 개념을 간단히 설명하겠습니다 • 116

주기율표 만들기 • 117

주기율표에서 알 수 있는 것 • 120

주기율표 외우기 • 122

동위원소 • 125

반감기 • 129

5. 화학결합 • 132

이온 결합 • 133

공유 결합 • 134

배위 결합 • 137

금속 결합 • 138

원자가 전자수 • 139

루이스 점 기호 • 141

6. 물질의 상태 • 143

고체 • 143

액체 • 144

기체 • 144

플라스마 • 145

7. 화학의 법칙들과 몰(mole) • 146

질량 보존의 법칙 • 147

일정 성분비의 법칙 • 148

배수 비례의 법칙 • 150

몰(mole) • 151

8. 화학식 • 153

실험식 • 154

분자식 • 156

구조식 • 157

시성식 • 160

9. 주기율표에서 알 수 있는 원소의 화학적 성질 • 162

전기 음성도 • 162

이온화 에너지 • 163

원자 반지름 • 165

주기율표와 금속, 비금속, 준금속의 관계 • 166

10. 화학 결합 에너지 • 168

이온 결합 에너지 • 168

공유 결합 에너지 • 169

금속 결합 에너지 • 170

11. 분자 간의 힘 • 172

반데르발스 힘 • 172

수소 결합 • 174

이온-쌍극자 상호 작용 • 175

이온-유도 쌍극자 상호 작용 • 175

12. 화학 반응식의 작성 • 177

화학 반응식의 구성 요소 • 177

화학 반응식 작성 규칙 • 178

메탄 연소 반응을 화학 반응식으로 작성하기 • 178

알짜 이온 반응식 • 179

13. 화학반응 • 181

14. 산화-환원 반응 • 184

산화수 • 186

우리 몸속의 산화-환원 반응 (활성 산소와 항산화제의 작용) • 189

배터리 속 화학: 산화-환원 반응으로 만드는 에너지 • 192

사진 현상 속 숨겨진 화학 마법: 은 화합물의 산화-환원 반응 • 194

환경 문제와 산화-환원 반응 • 195

15. 산과 염기 • 198

pH• 199

산 • 201

염기 • 203

16. 중화 반응 • 206

제산제의 작용 원리: 속쓰림 완화의 비밀 • 207

산성 폐수의 중화 처리 • 208

산성 토양의 중화 • 210

17. 용액 • 212

용해도 • 213

몰 농도, 질량 백분율, 몰랄 농도 • 214

증기압과 용액의 증기압 낮아짐 • 216

끓는점 상승 • 218

삼투압 • 219

18. 화학 반응 속도 • 222

반응 메커니즘 • 224

촉매 • 226

화학 평형 • 229

19. 유기 화학 • 233

시그마(σ) 결합과 파이(π) 결합 • 233

탄화수소 • 236

방향족 화합물 • 238

작용기를 포함하는 탄소 화합물 • 239

20. 유기 반응 • 243

첨가 반응 • 243

치환 반응 • 245

제거 반응 • 248

21. 중합반응 • 250

첨가 중합 • 250

배위 중합 • 257

축합 중합 • 258

리빙 중합 • 260

22. 기체의 움직임 • 262

기체의 일반적인 성질 • 263

기체의 압력 • 264

에너지 균등 분배 법칙과 운동 에너지 • 265

보일의 법칙 • 266

샤를의 법칙 • 268

아보가드로의 법칙 • 269

아보가드로 수와 아보가드로 부피 • 270

보일의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙이 실제 기체와는 다른가? • 271

이상 기체 상태 방정식 • 272

물 분자는 액체 상태에서 기체로 될 때 크기가 커지는가? • 273

기체가 쉽게 액체가 되지 않는 이유 • 275

기체 혼합물 • 276

23. 물리화학 • 277

열역학 기본 개념 • 278

열역학 제1법칙과 엔탈피 • 279

엔트로피와 열역학 제2법칙 • 283

열역학 제3법칙 • 286

열역학의 중요성 • 287

24. 전기화학 • 289

전기화학의 기본 원리 • 290

전기화학의 종류 • 291

25. 결정화학 • 293

입방정계 •295

정방정계 • 297

사방정계 • 298

육방정계 • 299

삼사정계 • 301

단사정계 • 302

삼방정계 • 304

결정 구조와 화학 결합의 관계 • 306

결정 성장과 결정화 • 308

맺음말 • 313