차례
머리말 •5

1. 화학이란 무엇일까? •10
화학과 물리학과의 차이 •12
화학과 화학공학의 차이 •14
화학과 생명과학의 관계 •16
화학과 신소재공학의 차이 • 18
화학과 고분자공학의 차이 • 19
화학과 인근 학문과의 관계 • 21
반도체 생산에 화학, 물리, 신소재공학, 화학공학의 역할 •23

2. 화학에 사용되는 단위와 개념들 • 27
길이 단위 • 28
부피 단위 • 30
무게와 비중 • 32
액체들이 비중이 달라도 섞이는 이유 • 33
기체의 비중 • 34
농도 • 35
온도 • 36
열량 • 37
비열과 열전도율 • 38
물질의 물리적 성질과 화학적 성질 • 39
물리적 변화와 화학적 변화 • 40
화합물과 혼합물 • 41

3. 화학의 시작 • 43
화합물 이름 부르기 • 45
산화물 이름 부르기 • 47
염화물 이름 부르기 • 48
산 이름 부르기 • 49
유기화합물에 이름 붙이기 • 51
원소들과 친해지기 • 52

4. 원소, 원자, 분자 • 99
원자의 구조: 텅 비어 있지만 질서를 가진, 상상보다 더 작은 세계 • 101
주기율표를 만든 멘델레예프: 화학의 질서를 처음으로 꿰뚫어 본 사람 • 104
원자 내부에서 전자의 배치를 알려주는 오비탈 • 106
원자의 에너지 준위, 즉 원자 껍질들에 존재할 수 있는 오비탈 • 111
에너지가 낮은 준위부터 전자가 채워진다 • 113
오비탈의 개념을 간단히 설명하겠습니다 • 116
주기율표 만들기 • 117
주기율표에서 알 수 있는 것 • 120
주기율표 외우기 • 122
동위원소 • 125
반감기 • 129

5. 화학결합 • 132
이온 결합 • 133
공유 결합 • 134
배위 결합 • 137
금속 결합 • 138
원자가 전자수 • 139
루이스 점 기호 • 141

6. 물질의 상태 • 143
고체 • 143
액체 • 144
기체 • 144
플라스마 • 145
7. 화학의 법칙들과 몰(mole) • 146
질량 보존의 법칙 • 147
일정 성분비의 법칙 • 148
배수 비례의 법칙 • 150
몰(mole) • 151

8. 화학식 • 153
실험식 • 154
분자식 • 156
구조식 • 157
시성식 • 160

9. 주기율표에서 알 수 있는 원소의 화학적 성질 • 162
전기 음성도 • 162
이온화 에너지 • 163
원자 반지름 • 165
주기율표와 금속, 비금속, 준금속의 관계 • 166

10. 화학 결합 에너지 • 168
이온 결합 에너지 • 168
공유 결합 에너지 • 169
금속 결합 에너지 • 170

11. 분자 간의 힘 • 172
반데르발스 힘 • 172
수소 결합 • 174
이온-쌍극자 상호 작용 • 175
이온-유도 쌍극자 상호 작용 • 175

12. 화학 반응식의 작성 • 177
화학 반응식의 구성 요소 • 177
화학 반응식 작성 규칙 • 178
메탄 연소 반응을 화학 반응식으로 작성하기 • 178
알짜 이온 반응식 • 179

13. 화학반응 • 181

14. 산화-환원 반응 • 184
산화수 • 186
우리 몸속의 산화-환원 반응 (활성 산소와 항산화제의 작용) • 189
배터리 속 화학: 산화-환원 반응으로 만드는 에너지 • 192
사진 현상 속 숨겨진 화학 마법: 은 화합물의 산화-환원 반응 • 194
환경 문제와 산화-환원 반응 • 195

15. 산과 염기 • 198
pH• 199
산 • 201
염기 • 203

16. 중화 반응 • 206
제산제의 작용 원리: 속쓰림 완화의 비밀 • 207
산성 폐수의 중화 처리 • 208
산성 토양의 중화 • 210

17. 용액 • 212
용해도 • 213
몰 농도, 질량 백분율, 몰랄 농도 • 214
증기압과 용액의 증기압 낮아짐 • 216
끓는점 상승 • 218
삼투압 • 219

18. 화학 반응 속도 • 222
반응 메커니즘 • 224
촉매 • 226
화학 평형 • 229
19. 유기 화학 • 233
시그마(σ) 결합과 파이(π) 결합 • 233
탄화수소 • 236
방향족 화합물 • 238
작용기를 포함하는 탄소 화합물 • 239

20. 유기 반응 • 243
첨가 반응 • 243
치환 반응 • 245
제거 반응 • 248

21. 중합반응 • 250
첨가 중합 • 250
배위 중합 • 257
축합 중합 • 258
리빙 중합 • 260

22. 기체의 움직임 • 262
기체의 일반적인 성질 • 263
기체의 압력 • 264
에너지 균등 분배 법칙과 운동 에너지 • 265
보일의 법칙 • 266
샤를의 법칙 • 268
아보가드로의 법칙 • 269
아보가드로 수와 아보가드로 부피 • 270
보일의 법칙, 샤를의 법칙, 아보가드로의 법칙이 실제 기체와는 다른가? • 271
이상 기체 상태 방정식 • 272
물 분자는 액체 상태에서 기체로 될 때 크기가 커지는가? • 273
기체가 쉽게 액체가 되지 않는 이유 • 275
기체 혼합물 • 276

23. 물리화학 • 277
열역학 기본 개념 • 278
열역학 제1법칙과 엔탈피 • 279
엔트로피와 열역학 제2법칙 • 283
열역학 제3법칙 • 286
열역학의 중요성 • 287

24. 전기화학 • 289
전기화학의 기본 원리 • 290
전기화학의 종류 • 291

25. 결정화학 • 293
입방정계 •295
정방정계 • 297
사방정계 • 298
육방정계 • 299
삼사정계 • 301
단사정계 • 302
삼방정계 • 304
결정 구조와 화학 결합의 관계 • 306
결정 성장과 결정화 • 308

맺음말 • 313