101 화학

진짜 핵심 진짜 재미 진짜 이해

정규성 지음

푸른들녘 2024년 07월 05일 출간 국내도서 : 2024년 06월 04일 출간

작품소개

책소개

인간을 포함한 물질과 우주는 화학에서 시작한다는데, 눈에 보이지 않는 원소며 원자, 핵 그리고 우주를 구성하는 모든 물질의 기본 재료가 된다는 수소와 헬륨이 나와 대체 무슨 상관일까? 수소는 우주에서 가장 흔한 원소로, 산소와 함께 생명에 없어서는 안 될 물을 구성하는 원자다. 수소에 이어 헬륨은 두 번째로 흔한 원소지만 지구에서는 희귀하다. 헬륨은 땅속 갈라진 틈이나 모래 틈에서 서서히 빠져나와 지금도 다른 기체들과 섞여 운동하면서 대기를 구성하고 있다. 이런 것들을 다 외워야 할까? 아니다. 화학은 암기과목이 아니라 이해해야 하는 분야다. ‘암기과목이 아니라니, 주기율표와 각종 화학식, 분자식, 원소기호를 달달 외우면 되는 과목 아닌가?’ 하고 갸우뚱해졌다면 주목하자. 인간은 전적으로 화학적인 존재다. 우리는 매 순간 화학과 소통하고 있다. 주기율표를 열심히 외워봐도 산화-환원 반응이 무엇인지 모르겠고, 여전히 화학이 낯설고 어렵다면 조금만 생각을 바꾸어보자. 아침에 눈을 뜨고 감을 때까지 우리는 화학과 함께한다. 씻을 때 비누가 때를 씻어내는 데에는 기름때를 잡아당기는 계면활성제의 반응이 작용한다. 음식에서 맛있는 냄새가 나는 이유, 맛이 느껴지게 하는 것, 시원하게 마시는 탄산 음료 한 잔에도 화학 반응이 숨어 있다. 자동차에 쓰이는 연료와 전자기기를 사용하기 위해 쓰이는 전지는 물론, 자는 동안에도 우리는 호흡하는 과정에서 산소를 마시고 이산화탄소를 내뿜는다. 어느 하나 화학 반응과 연결되지 않는 것이 없다. 문제집 속 화학, 주기율표 암기를 넘어서 원리를 이해하면 화학식과 분자식은 더는 외워야 할 것이 아니라 깨닫고 소화할 수 있는 친구가 된다.

목차

여는 글 _우주의 탄생과 물질의 근원

001 4원소설 _물질은 무엇으로 이루어졌을까?
002 연금술과 연금술사 _실패한 연금술, 화학 발전의 초석이 되다
003 원자 _현대과학의 바탕이 된 불멸의 아톰
004 원자의 크기 _우리는 원자를 볼 수 있을까?
005 아원자 입자 _원자보다 더 작은 입자가 발견되다!
006 전자 _톰슨이 발견한 전자 이야기
007 핵 _악어 선생이 찾은 원자 속 알맹이
008 전자의 전하량 _밀리컨, 전자의 물리량을 측정하다
009 원자의 구조 _더 자를 수 없는 알갱이를 나누고 나누어
010 주기율 _원소들에는 주기적인 성향이 있어요
011 동위원소 _이름은 같지만 원자량이 다른 원소들
012 토리노의 성의 _종교적 진실과 과학적 진실은 타협할 수 있을까?
013 핵분열 _파괴와 평화라는 두 얼굴을 가진 기술
014 원소명과 원소 기호 _우주를 구성하는 물질의 바탕은 무엇일까?
015 전자 구조 _에너지에 따라 결정되는 전자의 포지션
016 주기율표 _전자의 껍질구조를 보여줘!
017 분자 _화학 세상의 진짜 알맹이
018 기체 _불타는 플로지스톤과 눈에 보이지 않는 물질을 발견하다
019 라부아지에 _질량 보존의 법칙으로 근대 화학의 문을 연 과학자
020 질소와 산소 _공기 중에 있는 물질 중에서 가장 풍부한 기체
021 산소의 발견 _과학적 발견이란 무엇일까?
022 보일과 샤를의 법칙 _보이지 않는 기체를 측정하다
023 아보가드로의 법칙 _분자의 개수를 셀 수 있을까?
024 몰 _화학이 사용하는 특별한 셈법
025 화학 결합 _알맹이들도 서로 사랑하고 미워해요
026 공유 결합 _전자를 공유하는 화학 결합
027 흑연과 다이아몬드 _탄소로만 이루어진 물질들의 드라마틱한 차이
028 자유 전자와 금속 결합 _금속의 광채와 가공의 비밀
029 수소 결합 _얼음은 왜 물에 뜰까? 지구의 생명 현상을 가능하게 한 비밀
030 상 _물질의 세 가지 상태
031 녹는점과 끓는점 _고체에서 액체로, 액체에서 기체로 저마다 다른 물질의 성질
032 열과 에너지 _인류의 발전과 함께한 에너지 혁명
033 열량 _열은 어떻게 측정할까?
034 화학 에너지의 저장 _에너지는 어디에 저장될까요?
035 산과 염기 _오랫동안 우리 곁에서 함께하고 있는 물질
036 피에이치(pH) _산-염기의 세기를 숫자로 나타내요
037 혈액 _피에 담긴 과학
038 산화와 환원 _언제나 함께 일어나는 반응
039 화학전지 _개구리 뒷다리에서 시작된 볼타 전지
040 철 _대제국 건설 토대가 된 금속
041 강철과 합금 _더 사용하기에 좋은 금속을 만들기 위해서 연구해요
042 철의 부식 _녹이 생기는 것을 막을 방법은 없을까?
043 알루미늄 _우리 일상에 늘 함께하는 금속
044 물의 기원 _물은 언제 어디에서 왔을까?
045 수질오염 _편리함이 커지면 책임도 커져요
046 물의 오염도 _오염된 물과 우리의 삶
047 센물과 단물 _깊은 산 속 옹달샘 vs 우리 집 수돗물
048 정수 _우리가 마실 물은 충분한가?
049 물과 기름 _섞이는 것과 섞이지 않는 것
050 계면활성제 _비누는 어떻게 기름을 녹일까?
051 화석연료 _과거의 생물들이 인류에게 남겨준 선물
052 석유 _20세기를 주도한 에너지원
053 원유의 증류 _끓는점 차이를 이용해 액체 혼합물을 분리해요
054 합성연료 _사람들이 탄소중립에 주목하는 이유는 무엇일까?
055 대기 오염 _인간의 에너지 소비가 낳은 환경파괴
056 온실효과 _갈수록 뜨거워지는 지구
057 오존과 오존층 _우리를 보호해 주는 오존층, 이제는 우리가 지킬 차례
058 산성비 _산성비로 대머리가 되지는 않지만, 지구가 아파요
059 원자력 발전 _화석에너지의 대안이 될 수 있을까?
060 핵융합 _꿈의 에너지 핵융합 발전은 가능할까?
061 달 탐사 _우주 자원을 차지하기 위한 경쟁과 헬륨-3
062 유기 화합물 _탄소의 마술, 유기 화학의 세계
063 포화와 불포화 _알 듯 모를 듯 아리송한 용어들
064 알코올 _알코올이라고 해서 다 같은 알코올이 아니랍니다!
065 식초와 빙초산 _식탁에서 만나는 산성 유기물질
066 아미노산과 단백질 _생명 현상에 있어 무엇보다도 중요한 물질
067 단백질 _단백질 구조해석, 생명과학의 새 장을 열다
068 벤젠 _이상한 모양의 유기물질
069 녹말과 당 _간단한 단당류 길게 엮어 다당류
070 지방과 트랜스지방 _좋은 기름이 있고 나쁜 기름이 있다고요?
071 MSG _오랫동안 오해받고 있는 부뚜막 조미료
072 단맛 _벗어나기 힘든 달콤한 유혹
073 청량음료 _산뜻하고 시원한 음료에 담긴 과학
074 비타민 _생명의 아민, 남용하면 안 돼요!
075 카페인 _신비로운 영약일까 해로운 물질일까?
076 미네랄 _미량이지만 꼭 필요한 원소
077 에스터 _좋은 향이 나는 물질을 가지고 싶어!
078 가스 냄새 _부탄가스는 원래 냄새가 전혀 없다고요?
079 식품첨가물 _정체를 알 수 없는 이름, 해롭지 않을까?
080 옥수수와 유전자조작 _주식으로 또 간식으로 인류와 함께한 식품
081 질소산화물 _무섭고도 고마운 물질이랍니다!
082 아스피린 _명약 중의 명약
083 의약품 부작용 _아무리 좋다는 약도 모르면 독이에요
084 스테로이드 _만병통치약인 줄 알았지 뭐예요!
085 자외선 _생존을 위협하는 햇빛 종류가 있다고요?
086 녹말과 셀룰로오스 _사람은 왜 풀을 소화할 수 없을까?
087 천연고분자 _의복의 재료로 사용된 자연의 선물
088 나일론 _새로운 섬유 물질의 발명과 의복 혁명
089 합성섬유와 음악 _악마의 바이올리니스트가 탄생한 이유는?
090 합성수지 _플라스틱 시대를 열다
091 플라스틱 쓰레기 _넘쳐나는 플라스틱, 인류의 새로운 골칫거리가 되다
092 탄소 섬유 _생활 속으로 파고든 고분자 섬유
093 반도체 _4차 산업 혁명과 기술기업의 무한 경쟁
094 전도성 고분자 _전기가 통하는 플라스틱, 무한한 활용성에 도전하다
095 그래핀과 탄소나노튜브 _인류의 꿈을 이루어 줄 신소재
096 유리와 세라믹 _딱딱한 액체에 담긴 과학
097 2차 전지 _지금, 이 순간에도 우리 곁에 있는 재사용 가능한 전지
098 연료 전지 _우주 탐사를 위해 개발된 전지
099 전기 자동차와 연료 전지 자동차 _친환경 자동차는 정말 친환경적일까?
100 농약 _살충제와 제초제 그리고 인간이 만든 가장 무서운 물질
101 식량과 화학 _식량 문제를 해결한 과학

작가정보

저자(글) 정규성

지은이 _정규성

분자의 전자 구조를 연구하는 과학자입니다. 어린 시절부터 음악과 과학을 유난히 좋아하는 학생이었습니다. 대학 시절, 양자이론을 이용한 물질의 성질을 규명하는 연구에 매료되어 이론물리화학자의 길을 걷게 되었습니다. 과학의 목표는 우주 안에 숨겨진 아름다움을 발견하는 일이라고 생각합니다. 화학을 복잡하고 어려운 과목이라고 생각하는 학생들에게 난해한 수식이나 어려운 용어 대신, 바흐와 모차르트의 음악을 들려주며 강의를 시작합니다.
현재 건양대학교 교수로 재직하고 있습니다. 한양대학교 화학과를 졸업하고 서강대학교에서 박사학위를 받은 후, 미국 아이오와 주립대와 일본 분자과학연구소에서 연구했습니다. 과학지식의 보급과 대중화를 위해 오랫동안 활발하게 활동하고 있으며, 과학과 음악에 대한 열정을 지금도 이어가고 있습니다. 2009년 UN 지정 ‘세계 천문의 해’ 한국조직위원회 위원 및 대한화학회 이사를 역임, 과학 앰배서더, 국제 화학 올림피아드 운영위원, 한국아마추어천문학회 회장 등을 역임하였습니다.