[큰글자도서] 하루 한 권, 화학 열역학

들어가며

제1장 에너지란 무엇일까?
1-1 에너지란 무엇일까?
1-2 양자화란 무엇일까?
1-3 원자의 전자 에너지
1-4 분자의 결합 에너지
1-5 반응과 에너지
1-6 에너지와 엔탈피
1-7 무질서함과 엔트로피
1-8 반응 방향과 자유 에너지
제1장 연습 문제

제2장 양자론과 에너지
2-1 물질을 이루는 것
2-2 원자의 구조와 크기
2-3 하이젠베르크의 불확정성 원리
2-4 에너지와 전자구름
2-5 에너지의 양자화
2-6 양자화와 양자수
2-7 광자와 그 에너지
제2장 연습 문제

제3장 원자의 에너지
3-1 원자와 원자핵
3-2 동위 원소와 그 변화
3-3 원자핵의 에너지
3-4 전자껍질과 에너지
3-5 에너지 표현
3-6 전자 배치와 전자 에너지
3-7 이온화 에너지와 전자 친화도
3-8 원자와 빛에너지
3-9 전자 에너지와 스펙트럼
3-10 우주의 범위
제3장 연습 문제

제4장 분자의 에너지
4-1 물질을 반영하는 분자
4-2 결합의 종류
4-3 이온 결합과 금속 결합의 에너지
4-4 원자 진동과 전도도
4-5 공유 결합 에너지
4-6 결합성 궤도와 반결합성 궤도
4-7 궤도 에너지와 결합 에너지
4-8 헬륨 분자의 결합 에너지
4-9 분자종 에너지
4-10 들뜬상태의 에너지
4-11 분자 간 힘의 에너지
4-12 결합에 의한 에너지 차이
제4장 연습 문제

제5장 반응 에너지
5-1 화학 반응과 에너지
5-2 내부 에너지
5-3 내부 에너지와 위치 에너지
5-4 진동 에너지와 회전 에너지
5-5 반응 에너지와 내부 에너지
5-6 용해와 용매화 에너지
5-7 용해 에너지
5-8 에너지로 방출되는 것
5-9 발광과 색깔
5-10 빛 흡수와 발광
5-11 빛 흡수와 색깔
제5장 연습 문제

제6장 반응 속도와 촉매, 에너지
6-1 화학 반응 속도
6-2 활성화 에너지
6-3 활성화 에너지와 촉매 반응
6-4 촉매 반응의 원리
6-5 반응 속도식
6-6 속도 상수의 의미
6-7 다단계 반응과 중간체
6-8 가역 반응과 비가역 반응
6-9 가역 반응과 평형 반응
제6장 연습 문제

제7장 에너지와 엔탈피
7-1 반응계와 외부
7-2 열역학 제1법칙
7-3 기체 분자의 비행 속도
7-4 기체 분자의 운동 에너지
7-5 여러 가지 변화
7-6 등압 변화와 등적 변화
7-7 엔탈피
7-8 몰 열용량
7-9 열화학 방정식
7-10 상태량과 헤스의 법칙
7-11 헤스의 법칙 응용
제7장 연습 문제

제8장 엔트로피
8-1 질서 정연한 상태와 무질서한 상태
8-2 무질서함과 엔트로피
8-3 열역학 제2·제3법칙
8-4 변화와 엔트로피 변화
8-5 엔트로피와 분자 구조
8-6 엔트로피와 에너지
8-7 엔트로피와 열
8-8 부피·온도 변화와 엔트로피

제8장 연습 문제

제9장 기브스 에너지
9-1 반응 방향을 결정하는 것
9-2 자유 에너지의 정의
9-3 반응 방향과 기브스 에너지
9-4 기브스 에너지와 평형
9-5 평형 상태와 정상 상태
9-6 르샤틀리에 법칙 ― 농도 변화
9-7 르샤틀리에 법칙 ― 전압·온도 변화
제9장 연습 문제

제10장 상태 변화 에너지
10-1 고체·액체·기체
10-2 상태 변화
10-3 상태 변화와 기브스 에너지
10-4 상태도
10-5 초임계 상태
10-6 증기압
10-7 용액의 증기압 내림
10-8 몰 어는점 내림과 몰 끓는점 오름
10-9 열과 환경
10-10 에너지와 환경
제10장 연습 문제

정답
제1장 ~ 제4장
제5장 ~ 제7장
제8장 ~ 제10장
참고 도서

모든 물질은 원자라는 미세한 입자로 이루어져 있습니다. 마치 컬러 인쇄물을 확대했을 때 작은 점이 모여 있는 것과 비슷해요. 입자의 집합체라는 의미에서 물질은 디지털 방식이라 생각해도 좋을 것 같습니다.

전자의 에너지를 정확하게 구하면 그 에너지를 가진 전자의 위치는 알 수 없다는 것을 뜻합니다. 현대 화학은 전자와 에너지의 학문이라 할 수 있습니다. 전자의 움직임과 변화, 에너지로 원자 및 분자의 물성과 반응성을 설명하지요. 그때 중심이 되는 것이 전자의 에너지입니다. 극단적으로 말해 전자의 에너지와 그 변화로 물성 및 반응을 기술하는 셈입니다. 따라서 전자의 에너지를 얼마나 정확하게 구하고 그 변화량을 얼마나 정밀하게 얻느냐에 집중합니다.

빛은 광자의 집합체입니다. 광자는 양자의 일종인데, 그 성질의 일부는 입자에 비유할 수 있고, 다른 일부는 파동에 비유할 수 있어요. 그래서 빛은 입자성과 파동성을 동시에 지녔다고 말합니다.