처음부터 화학이 이렇게 쉬웠다면

저자의 말

제1장 물질을 탐구하는 게 화학이야
1. 물질이란 무엇일까?
2. 기체도 부피가 있다고?
3. 밀도는 물질의 고유한 특성
4. 물질, 너 지금 고체야, 액체야, 기체야?

제2장 세상은 모두 원자로 이루어져 있어
1. 물체와 물질은 어떻게 다를까?
2. 물질을 계속 쪼개면 원자만 남아!
3. 원자·분자와 물질의 상태
4. 원소의 80%가 금속이야
5. 보이지 않지만 일상에 함께하는 기체

제3장 물에 물질을 녹였을 때
1. 코코아는 ‘수용액’
2. ‘녹아 있다’는 건 무슨 의미일까?
3. 물과 함께 용질이 사라지다
4. 커피 한 잔에 담긴 ‘여과’의 원리
5. 퍼센트 농도로 단맛 측정하기
6. 한 번에 얼마나 녹일 수 있을까?
7. 혼합물에서 순물질을 걸러보자
8. 무엇을 녹였는지 알아보는 여러 가지 방법

제4장 이토록 흥미로운 상태 변화
1. 물이 없어도 소금이 녹는다고?
2. 얼음에서 물, 물에서 수증기로
3. 고체·액체·기체 상태를 왔다 갔다
4. 상태 변화의 경계선, 녹는점과 끓는점
5. 녹는점과 끓는점은 물질마다 달라
6. 증류로 순물질 만들기
7. 상태가 변해도 질량은 변하지 않아

제5장 이렇게 재미있는 화학 변화
1. 화학 변화, 새로운 물질이 짠!
2. 물을 전기로 분해하면 어떻게 될까?
3. 원소 기호는 화학의 언어
4. 화학식과 화학 반응식으로 대화하기
5. 분해 작용의 반대는 화합 작용
6. 연소, 산소와의 강렬한 만남
7. 산소 떼어내기 대작전, 환원
8. 화학 변화와 질량 보존 법칙
9. 물질의 질량비는 정해져 있어
10. 원자는 지구를 순환 여행 중

제6장 우리 주변에 둥둥 떠다니는 이온
1. 물에 전류가 흐르는 이유
2. 비밀은 움직이는 이온에 있다
3. 원자로 보는 이온의 정체
4. 이온 기호 표시해보기
5. 전해질 수용액에 전류가 흐르는 원리
6. 산성 수용액과 알칼리성 수용액의 차이
7. 산과 알칼리를 섞으면 어떻게 될까?

찾아보기

만약 1kg짜리 도시락을 먹었다면, 식사 후 체중은 얼마나 늘어날까? 체중이 58.5kg인 사람이 정확히 1kg의 밥과 반찬을 먹은 다음 체중을 재면 어떻게 될까? 정확히 59.5kg이 된다. 식사 후 바로 쟀다면 딱 1kg가 늘어난다, 그렇다면 식사 후 시간이 흐르고 나서는 어떨까? 음식물이 몸속에서 어떻게 변하는지 알아보려고 체중의 변화를 연구한 과학자가 있다. 바로 이탈리아의 의사 산토리오 산토리오다.
산토리오는 앉은 채로 체중을 잴 수 있는 의자식 저울을 설계해 제작을 의뢰했다. 그리고 하루 종일 그 저울 의자에 앉아서 먹고
마시고 대소변까지 해결했다. 체중은 그때마다 변화했다. 그는 음식, 음료, 대변, 소변 등의 모든 질량을 쟀다. 쉽게 생각하면 섭취한 식사와 음료 등 음식물의 질량에서 대소변의 질량을 뺀 만큼 체중이 늘어날 것 같지만, 실험 결과 예상보다 체중 증가량은 적었다. 여기서 산토리오는 “섭취한 음식의 일부는 인간의 눈에는 보이지 않는 형태로 몸 밖으로 빠져나가 버렸을 것이다. 그래서 그만큼 체중의 증가가 적었을 것”이라고 생각했다. 그렇다면 몸 밖으로 빠져나간 것은 대체 무엇일까?
-<물질이란 무엇일까?> 중에서

일반적으로 물질의 밀도는 고체보다 액체가 더 낮다. 고체 분자가 더 빽빽하게 모여 있기 때문이다. 그런데 물은 다르다. 얼음(물의 고체)은 물에 뜬다. 자연계 물질 중에 이런 경우는 거의 없다. 우리가 흔히 보는 ‘얼음이 물에 뜨는 현상’은 예외적인 경우다.
물은 물 분자로 이루어져 있다. 그런데 물과 얼음은 분자의 배열 방식이 다르다. 얼음은 분자가 규칙적으로 늘어서 있어 틈이 많은 구조로 되어 있다. 그런데 물이 되면 얼음의 규칙적인 구조가 무너진다. 이 순간, 얼음이었을 때의 틈에 분자가 더 들어가므로 얼음일 때보다 꽉 채워진 구조가 된다. 자연계에 고체 상태일 때 분자의 배열에 틈이 생기는 것은 물질은 물 정도밖에 없다. 얼음이 물 위에 뜨는 현상은 이런 미시 세계의 구조에 원인이 있다.
-<원자 · 분자와 물질의 상태> 중에서

커피 가루를 필터(여과지)에 넣고 뜨거운 물을 부으면 커피가 필터에서 나오는 걸 볼 수 있다. 커피 가루와 뜨거운 물이 접촉하면서 가루 안에 있는 성분이 뜨거운 물에 녹아 커피가 되는 것이다. 커피는 용매가 매우 뜨거운 물이지만 수용액이다. 그러므로 필터를 통과한다. 찌꺼기는 수용액이 아니므로 여과지 위에 남는다(정확히 말하면 커피 용액에는 일반적인 수용액과 콜로이드 용액이 섞여 있다).
- <커피 한 잔에 담긴 ‘여과’의 원리> 중에서