거의 모든 물질의 화학

머리말

1장 물질을 알아가다
1. 알고 있었으나 제대로 알려지지 않은 물질들
2. 윤리를 망각한 현대판 연금술사
3. 화학물질의 유해성을 논한다는 것
4. 원자와 원소
5. 화학은 전자의 이야기
6. 고작 100개 남짓인 재료로 만드는 세상
7. 아연과 수은의 동거

2장 물질을 이해하다
1. 물질은 왜 만들어질까
2. 물질은 모양만 변할 뿐 재료는 사라지지 않는다
3. 인류 문명에 큰 영향을 준 물질
4. 배열과 결합의 분자 건축
5. 인간의 욕망을 닮은 화학
6. 지구의 시간을 꺼내다
7. 새로운 물질의 등장
8. 물질의 본성

3장 새로운 물질을 만들다
1. 탄소 하나로 시작하다 – 메탄, 클로로포름, 메탄올
2. 불개미 끓이기를 멈추다 - 포름알데히드와 포름산
3. 탄소 두 개가 만나다 - 에탄, 에틸렌, 아세틸렌
4. 신의 물방울, 에탄올
5. 독과 식초 - 아세트알데히드와 아세트산
6. 탄소 세 개가 만났을 때 – 이소프로필 알코올과 아세톤, 그리고 수족관
7. 자동차 부동액을 먹고 바른다고? - 프로필렌 글라이콜
8. 네 개 이상의 탄화수소 - 석유화학 산업의 발전
9. 연료를 얻기 위한 화학적 여정
10. 구조가 기능을 만드는 분자 건축

4장 사라지지 않는 물질들
1. 당구공에서 시작된 플라스틱의 역사
2. 달고나를 닮은 폴리머
3. 착한 플라스틱과 나쁜 플라스틱? - 폴리에틸렌
4. 단단하기도 하고 부드럽기도 한 플라스틱 – 폴리염화비닐
5. 금속보다 매력적인 플라스틱 – 폴리아세틸렌
6. 유리처럼 투명한 플라스틱 - 폴리에틸렌 테레프탈레이트
7. 뜨거워도 괜찮아 - 다양한 용도의 플라스틱
8. 팬데믹 최전선의 플라스틱 - 폴리프로필렌의 명암
9. 조심스러운 고분자 – 폴리스타이렌
10. 플라스틱과 환경호르몬 – 폴리카보네이트
11. 침묵의 역습

5장 먹는 것도 물질이다
1. 식품에 대한 분자생물학적 고찰
2. 세상을 움직이는 발효의 화학
3. 천연 물질과 인공 화합물의 이유 없는 대결
4. 필요 이상의 공포, 필요 이상의 안심
5. 단백질 접힘과 풀림
6. 건전한 정신에 건강한 몸이 깃든다
7. 약과 독은 형제 사이
8. 기적의 신약은 없다

6장 거의 모든 물질의 화학
1. 화학은 친화력이다
2. 무기화학공업의 발전
3. 천국과 지옥을 경험하다
4. 화학은 반응의 학문
5. 화학, 생물학을 설명하다
6. 자연을 흉내 내다
7. 염료로 시작해 약을 합성하다
8. 인류가 집착한 또 다른 물질, 고무
9. ‘지속 가능함’으로 위장한 인류의 두 얼굴

7장 새로운 물질, 새로운 문명
1. 태양으로 그리는 그림
2. 그래핀 시장의 주도권
3. 타노스를 닮은 중국과 디스플레이 기술의 왕좌
4. 화석에너지의 연장선에 있는 수소
5. 자연에서 답을 얻다

글을 마치며
참고 문헌
찾아보기

과학에서 가설이 이론이 되기 위한 가장 큰 조건이 있다. 모든 실험과 증명의 과정에서 오류가 나타나지 않았을 때에 비로소 이론이 되고 법칙이 된다. 이론으로 성립됐다 해도 이후 오류가 하나라도 나타나면 이론은 실패로 끝난다. 화학물질과 같은 과학적 산물을 다룰 때는 과학자든 관리자든 모두 과학적 태도를 갖춰야 한다. 특히 화학물질을 포함한 화학은 무해한 분야가 아니다. 그 때문에 물질을 다뤄야 하는 상황에서는 윤리적으로 어떻게 행동해야 하는지를 스스로 질문해야 한다. 소비자 또한 마찬가지이다.

우리 인체는 복잡하고 정교한 시스템이지만 간혹 예상과 다른 엉뚱한 작동을 하기도 한다. 방부제인 파라벤이나 화학물질 비스페놀A를 성호르몬인 에스트로겐과 비슷하다는 이유로 몸에서 받아들여 이상 반응을 일으키기도 한다. 그런데 이런 복잡한 분자로 구성된 화학물질이 아닌 단순한 원소 하나도 우리에게 위해를 끼칠 수 있다. 그 원소가 우리 몸을 구성하지 않는 원소인 경우에는 분명 예측하지 못한 일이 일어날 것이다.

화학은 전자의 이야기라고 해도 과언이 아니다. 원소들이 전자를 빼앗고 빼앗기거나, 버리거나 얻어 오는 일들이 벌어지는 것을 화학의 전부라고 해도 좋다. 우리는 이것을 ‘반응’이라고 하고 그 결과를 ‘변화’라고 한다. 이런 반응으로 반응물이 변화해 새로운 생성물이 만들어지며 세상을 이루는 것이다. 그리고 유해한 화학물질도 마찬가지로 우리 몸에 들어와서 물질 스스로 안정된 상태를 유지하기 위해 전자를 매개로 우리 몸과 반응하는 것이다. 만약 화학물질 자체가 너무나 안정하다면 몸에 들어와도 반응하지 않는다.