청소년을 위한 교양 화학: 반응 속도론

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 21일 출간

작품소개

책소개

화학 반응이 일어나는 속도는 우리 일상생활부터 첨단 산업까지 모든 영역에 깊숙이 관여하고 있습니다. 음식이 상하는 속도, 약물이 체내에서 분해되는 시간, 연료가 연소하는 과정, 그리고 생명체 내에서 일어나는 수천 가지 대사 반응들까지 모두 반응 속도론의 법칙을 따릅니다. 이 책은 복잡해 보이는 반응 속도론의 세계를 중학생도 이해할 수 있는 쉬운 언어와 친숙한 사례들로 풀어냅니다. 스반테 아레니우스부터 현대 과학자들까지 이어진 발견의 역사와 함께, 분자들이 충돌하고 반응하는 미시적 세계의 신비로운 현상들을 생생하게 탐험할 수 있습니다.

반응 속도의 기본 개념부터 시작하여 속도 법칙, 반감기, 활성화 에너지 같은 핵심 이론들을 차근차근 설명합니다. 각 장에서는 수학적 공식보다는 물리적 의미와 직관적 이해에 중점을 두어, 왜 온도가 올라가면 반응이 빠르게 일어나는지, 촉매가 어떻게 반응 속도를 획기적으로 높이는지, 그리고 농도와 압력이 분자들의 충돌에 미치는 영향을 명확하게 이해할 수 있습니다. 실험실에서 반응 속도를 측정하는 다양한 방법들과 그 원리도 소개하여, 과학자들이 어떻게 눈에 보이지 않는 분자 세계의 비밀을 밝혀내는지 보여줍니다.

책의 후반부에서는 진동 반응, 광화학 반응, 전기화학 반응 등 특별한 화학 현상들을 다룹니다. 벨루소프-자보틴스키 반응에서 나타나는 신비로운 색깔 변화의 주기성, 식물의 광합성과 사진술에서 빛이 만들어내는 화학적 변화, 그리고 배터리와 연료전지에서 일어나는 전자 이동 반응들까지 흥미진진한 화학의 세계를 펼쳐 보입니다. 연쇄 반응의 메커니즘을 통해 핵반응과 화학반응의 공통점과 차이점을 이해하고, 고체 내부에서 일어나는 느린 변화와 생명체 속에서 정교하게 조절되는 효소 반응의 원리도 살펴봅니다.

현대 산업과 기술 발전에서 반응 속도론이 차지하는 중요성을 구체적인 사례들로 보여줍니다. 석유화학 공업에서 촉매를 이용한 대량 생산 공정, 제약 산업에서 신약 개발과 약물 전달 시스템, 환경 보호를 위한 오염 물질 분해 기술, 그리고 차세대 에너지 저장 장치 개발까지 반응 속도론 지식이 어떻게 활용되는지 알 수 있습니다. 나노 기술과 결합된 최신 촉매 연구, 인공지능을 활용한 반응 예측 시스템, 그리고 지속 가능한 녹색 화학 기술의 발전 방향도 제시하여, 독자들이 화학의 미래를 내다볼 수 있는 안목을 기를 수 있습니다.

목차

1. 반응 속도의 첫 만남
2. 반응 속도 측정의 비밀
3. 속도 법칙의 수학적 언어
4. 시간에 따른 농도 변화
5. 반감기의 놀라운 세계
6. 반응이 일어나는 길
7. 분자들의 충돌 이야기
8. 전이 상태의 신비
9. 아레니우스의 위대한 발견
10. 에너지 장벽을 넘어서
11. 촉매의 마법같은 힘
12. 온도가 만드는 변화
13. 농도의 숨겨진 영향력
14. 압력이 주는 놀라움
15. 표면에서 벌어지는 일
16. 연쇄적으로 이어지는 반응
17. 평형과 속도의 조화
18. 복잡한 반응의 해석
19. 진동하는 반응의 신비
20. 빛이 만드는 반응
21. 전기와 화학의 만남
22. 고체 속 느린 변화
23. 생명체 속 화학 반응
24. 산업 속 반응 속도론

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.