Suchocki 개념으로 본 화학의 세계

1 과학이란 2
1.1 과학은 자연계를 이해하는 방법이다 3
1.2 버키볼의 발견 5
1.3 과학 기술은 응용 과학이다 8
1.4 자연을 배우고 있다 10
1.5 삶의 필수 요소인 화학 13
1.6 과학자는 물리적 수량을 측정한다 15

2 물질의 입자 22
2.1 준미시적 관점의 세상은 극도로 작다 23
2.2 원자의 발견 25
2.3 질량은 얼마나 많고, 부피는 얼마나 큰가 29
2.4 밀도는 부피에 대한 질량의 비율이다 30
2.5 에너지는 물질의 이동이다 32
2.6 온도는 뜨거운 정도를 측정하는 것이지 열을 측정하는 것이 아니다 34
2.7 입자의 움직임에 따른 물질의 상태 37
2.8 기체의 거동을 표현하는 기체 법칙 40

3 화학 원소 52
3.1 물질은 물리적·화학적 특성을 지니고 있다 53
3.2 원소는 원자로 이루어져 있다 58
3.3 주기율표는 원소를 이해하는 데 도움을 준다 60
3.4 원소는 화합물을 형성하기 위해서 결합할 수 있다 65
3.5 화합물을 명명하는 방법 67
3.6 대부분의 물질은 혼합물이다 68
3.7 물질은 순수한 것 또는 불순한 것으로 분류할 수 있다 71
3.8 나노 기술의 등장 74

4 원자 구성 입자 84
4.1 물리적 모형과 개념적 모형 85
4.2 전자는 처음으로 발견된 원자 구성 입자이다 87
4.3 원자 질량은 원자핵에 밀집된다 90
4.4 원자핵은 양성자와 중성자로 구성된다 92
4.5 빛은 에너지의 한 형태이다 95
4.6 원자 스펙트럼과 양자 가설 97
4.7 전자는 파동의 특성을 보인다 101
4.8 비활성(18족) 기체 껍질 모형은 에너지 준위 도표를 간결하게 해 준다 106
4.9 주기율표는 원소의 특성을 이해하는 데 도움이 된다 109

5 원자핵 122
5.1 방사능은 불안정한 핵으로 인해 생긴다 123
5.2 방사능은 자연적인 현상이다 125
5.3 방사능은 힘의 불균형에 의하여 생긴다 128
5.4 방사성 원소는 다른 원소로 바뀐다 130
5.5 더 짧은 반감기를 가질수록 더 큰 방사능을 갖는다 132
5.6 동위 원소 연대 측정법은 물질의 연대를 측정한다 133
5.7 핵분열-원자핵의 쪼개짐 135
5.8 질량-에너지 관계: E = mc 2 139
5.9 핵융합-원자핵의 합쳐짐 141

6 원자가 결합하는 방법 150
6.1 전자-점 구조 151
6.2 원자는 이온 형성 시 전자를 잃을 수도 있고 얻을 수도 있다 153
6.3 이온 결합은 전자 이동의 결과이다 156
6.4 금속 결합의 전자는 느슨하게 결합한다 158
6.5 공유 결합은 전자 공유의 결과이다 161
6.6 원자가 전자는 분자 모양을 결정한다 165
6.7 극성 공유 결합 화합물-전자의 불균등한 공유 168
6.8 분자 극성-전자의 불균등한 분포 170

7 분자가 어떻게 섞이는가 180
7.1 쌍극자 인력의 종류 181
7.2 용액은 단일상의 균일한 혼합물이다 186
7.3 농도는 리터당 몰 수로 나타낸다 188
7.4 용해도는 용매에 얼마나 잘 녹는가를 나타낸다 191
7.5 비누는 극성과 무극성에서 모두 작용한다 195
7.6 센물을 연수로 만들기 197
7.7 마시는 물의 정화 199

8 물은 어떻게 거동하는가 212
8.1 물 분자는 얼음에서 빈 공간이 많은 결정 구조를 형성한다 213
8.2 얼림과 녹음은 동시에 일어난다 215
8.3 액체상 물의 거동은 물 분자의 점착성에 기인한다 220
8.4 물 분자는 액체상과 기체상 사이를 자유롭게 이동한다 223
8.5 액체상 물의 온도를 변화시키기 위해 많은 에너지가 필요하다 228
8.6 상 변화는 에너지의 공급과 생산을 필요로 한다 231

9 화학 물질은 어떻게 반응하는가 242
9.1 화학 반응은 화학 반응식으로 나타낸다 243
9.2 질량에 의한 원자와 분자 수 계산 246
9.3 그램과 몰의 변환 248
9.4 화학 반응은 흡열 또는 발열 과정이다 251
9.5 화학 반응은 에너지의 확산에 의해 추진된다 256
9.6 화학 반응은 느릴 수도 있고 빠를 수도 있다 258
9.7 촉매는 성층권에 존재하는 오존의 파괴를 가속화한다 262

10 산과 염기 274
10.1 산은 양성자를 주고, 염기는 양성자를 받는다 275
10.2 산, 염기의 세기 281
10.3 산성, 염기성 및 중성 용액 283
10.4 pH 변화 억제제 완충 용액 287
10.5 빗물 산성 289
10.6 해양을 산성화시키는 이산화 탄소 292

11 산화와 환원 300
11.1 전자 주고받기 301
11.2 전자의 흐름과 에너지 303
11.3 배터리는 화합물을 사용하여 전기를 생산한다 305
11.4 연료 전지는 연료를 사용하여 전기를 생산한다 308
11.5 광전지는 빛을 전기로 바꾼다 311
11.6 전기 분해는 화학적 변화를 가져온다 314
11.7 금속 화합물은 금속으로 변환될 수 있다 315
11.8 산소는 부식과 연소를 초래한다 319

12 유기 화합물 330
12.1 탄소와 수소만으로 이루어진 탄화수소 331
12.2 불포화 탄화수소는 다중 결합을 가진다 336
12.3 작용기는 유기 화합물의 특성을 좌우한다 339
12.4 알코올, 페놀 및 에터는 산소를 포함한다 340
12.5 아민과 알칼로이드는 질소를 포함한다 343
12.6 카보닐 화합물 345
12.7 유기 합성의 예 349
12.8 유기 분자는 중합체를 형성할 수 있다 350
12.9 플라스틱의 역사 357

13 삶의 영양소 370
13.1 생체 분자는 세포에서 생산되고 이용된다 371
13.2 탄수화물은 몸의 구조를 만들고 에너지의 근원이다 372
13.3 지질은 물에 녹지 않는다 379
13.4 단백질은 아미노산의 중합체 화합물이다 382
13.5 단백질의 핵산 코드 390
13.6 바이타민은 유기물, 미네랄은 무기물이다 395
13.7 대사는 체내 생체 분자 순환이다 397
13.8 식품 피라미드와 건강한 식이 요법 399

14 의약 화학 410
14.1 의약품은 인체에 이로움을 준다 411
14.2 자물쇠-열쇠 모형은 신약 합성의 초석이다 413
14.3 화학 요법은 화학 물질을 사용하여 병을 치료한다 416
14.4 신경 조직은 신경 세포망이다 424
14.5 신경 치료제는 정신과 행동을 치료한다 427
14.6 진통제는 고통의 느낌과 전달을 차단한다 437
14.7 심장 치료약 441

15 에너지 450
15.1 전기는 가장 편리한 에너지 형태이다 451
15.2 화석 연료의 이용은 광범위하지만 한정된 에너지 자원이다 454
15.3 핵 에너지의 문제점 460
15.4 지속 가능한 에너지원은 무엇인가 465
15.5 물은 전기 생산에 사용된다 465
15.6 바이오매스는 화학 에너지이다 469
15.7 햇빛을 에너지원으로 활용한다 471
15.8 태양 에너지는 수소에 저장될 수 있다 475

부록 A 과학적 지수법은 크고 작은 숫자들을 표현 487
부록 B 유효 숫자 자릿수는 실험적 의미를 나타낸다 488
부록 C 홀수 번호 문제 해답 491
부록 D 주기율표, 유용한 환산 인자와 기본 상수 515
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