대학화학의 기초(개정판 16판)

과학은 인류의 풍요로운 삶과 편리한 생활의 근원을 마련해 준다. 화학은 과학의 일부로서 그 일부를 담당한다. 넓은 의미에서 보면, 화학은 물질의 성질과 변화를 다루는 학문으로서 존재하는 물질의 총합체인 우주에 대한 지식과 이해의 지평을 확장하는 데 핵심적 공헌을 하였다. 좁은 의미에서 보면, 화학은 일상생활에서 사용하는 다양한 물질의 결합이나 분해를 통하여 이루어지는 화합물에 대한 인간의 호기심과 일상생활을 위한 유익함과 편리함을 이론적으로뿐만 아니라 실질적으로 성취하기 위한 학문적 노력의 결과라고 할 수 있다. 따라서 현대 사회를 살아가면서 화학을 이해하고 화학적 지식을 습득할 필요성과 중요성은 그 어느 때보다 강조되고 있다.

『대학화학의 기초 16판』은 처음 배우는 학생이 어려워할 수도 있는 화학에 쉽게 접근하고 이해할 수 있도록 구성되었다. 나아가서 화학의 기본 개념, 원리, 법칙 등을 알기 쉽게 설명하였으므로 전공과목의 기초 단계로 공부하려는 학생뿐만 아니라 비자연계 전공 학생에게도 꼭 필요한 화학적 기초 지식을 효과적으로 제공한다.
이 책의 목적은 학생들이 화학의 기초 개념을 정립하고 문제 풀이 기술을 익히도록 하는 것으로, 예제에서 문제 풀이 과정을 단계적으로 보여 줌으로써 학생들이 문제 풀이 기술을 습득하는 데 도움을 준다. 또 문제를 푸는 과정에서 단위의 변환이 필요할 때는 '풀이의 요점'을 이용하도록 구성하였을 뿐만 아니라 풀이 과정의 단계를 잘 보여 주기 위해서 '문제 풀이 전략'을 글상자에 넣어 각 단계를 이해하기 쉽고 잘 사용할 수 있도록 하였다.

15판과 비교해 볼 때 15판의 10장과 11장이 16판에서는 6장과 7장으로 편집되면서 원자론과 주기율표, 원자 결합 등의 내용을 연이어 다루도록 구성되었다. 그러나 강의 순서를 15판의 순서대로 진행하는 것도 무방하리라 생각한다. 내용상으로 달라진 부분을 언급하자면, 생활 속의 화학 글상자의 일부가 새로운 자료로 대체되었다. 본문이나 연습 문제에서도 화학의 원리를 실생활에 적용한 예가 15판보다 더 많아졌으며 일부 그림이나 사진이 최신 것으로 바뀌었다. 또한 7장, 12장, 14장에 새로운 내용을 첨가하여 학생들의 이해를 돕도록 노력하였다. 16판의 특별한 점은 11개의 사례 연구를 추가함으로써 학생들이 조별 활동을 통해 수업 시간에 습득한 개념, 원리 등을 구체적인 사례에 적용시켜 볼 수 있는 기회를 제공했다는 것이다.

한글 번역판의 경우, 화합물의 명칭을 대한화학회에서 정한 원칙에 따라 화학술어집을 참고하여 가능한 한 영어 원명에 가깝도록 표기하였고 원의를 충실히 반영하려고 하였다. 몇 가지 화합물에 대해서는 이제까지 불러왔던 화합물의 명칭과의 혼돈을 피하기 위하여 교육부에서 제공한 화합물 명명법 편수자료를 참고하여 학생이 익숙하게 명칭을 익히고 사용할 수 있도록 하였다.
그럼에도 불구하고 여전히 이 책에서 사용한 화합물의 명칭 일부가 이제까지 우리가 불러왔던 명칭과 달라서 어색함을 느낄 수도 있다. 그러나 이런 명명법이 세계화 시대에 부응하기 위하여 도입된 새로운 명명법인 만큼 독자들이 이해하고 익히면 글로벌한 상황에서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.
이 교재는 화학교재연구회의 많은 교수들이 번역 및 감수에 참여하였다. 화학교재연구회에서는 원저자의 의도를 최대한 충실히 반영하고자 노력하였으며 질 높은 교재를 완성하기 위해 여러 번의 감수 과정을 거쳤다. 그럼에도 번역 과정에서 불가피하게 의미 전달이 부족한 부분이 있으리라 생각한다. 이러한 부분은 앞으로 꾸준히 수정 보완할 것을 약속하며, 출간 후에라도 수정 사항이 있을 경우에는 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실에 제공할 예정이니 참고하기를 바란다.

이 책이 출판되기까지 교정과 편집을 위하여 수고한 자유아카데미 관계자 여러분의 노고에 감사를 표한다.

1 화학에 대한 이해
1.1 화학의 본질
1.2 문제 해결을 위한 과학적 접근법
1.3 물체의 입자적 성질
1.4 물체의 분류

2 측정의 표준
2.1 과학적 표기법
2.2 측정과 불확실성
2.3 유효 숫자
2.4 계산에서의 유효 숫자
2.5 미터법
2.6 차원 해석: 문제 풀이 방법
2.7 백분율
2.8 온도 측정
2.9 밀도

3 원소와 화합물
3.1 원소
3.2 주기율표에 대한 서론
3.3 화합물과 화학식

4 물질의 성질
4.1 물질의 성질
4.2 물리적 변화와 화학적 변화
4.3 문제 풀이 연습
4.4 에너지
4.5 열: 정량적 측정
4.6 실제 세상에서의 에너지

5 초기의 원자론과 원자의 구조
5.1 Dalton의 원자 모형
5.2 전하
5.3 원자의 아원자 입자
5.4 원자핵
5.5 원소의 동위 원소
5.6 원자 질량

6 현대 원자론과 주기율표
6.1 전자기 복사
6.2 Bohr 원자
6.3 전자의 에너지 준위
6.4 처음 18개 원소의 원자 구조
6.5 전자 구조와 주기율표

7 화학 결합: 원자로부터 화합물의 형성
7.1 원자 성질의 주기적 경향
7.2 이온 결합: 한 원자에서 다른 원자로의 전자 이동
7.3 이온 결합 화합물의 화학식 예측
7.4 공유 결합: 전자 공유
7.5 전기 음성도
7.6 편극력과 편극도-Fajans 규칙
7.7 화합물의 Lewis 구조
7.8 복잡한 Lewis 구조
7.9 다원자 이온을 가지는 화합물
7.10 분자의 모양

8 무기 화합물의 명명법
8.1 관용명과 체계명
8.2 원소와 이온
8.3 이온 결합 화합물의 이름으로부터 화학식 쓰기
8.4 이성분 화합물의 명명
8.5 다원자 이온을 포함하는 화합물의 명명
8.6 산

9 화합물의 정량적 조성
9.1 몰
9.2 화합물의 몰질량
9.3 화합물의 조성 백분율
9.4 실험식의 계산
9.5 실험식으로부터 분자식을 구하는 방법

10 화학 반응식
10.1 화학 반응식
10.2 화학 반응식 쓰기와 균형 맞추기
10.3 화학 반응은 왜 일어날까?
10.4 화학 반응식의 유형
10.5 화학 반응에서의 열
10.6 온실 효과로 인한 기후 변화

11 화학 반응식을 이용한 계산
11.1 화학량론 입문
11.2 몰-몰 계산
11.3 몰-질량 계산
11.4 질량-질량 계산
11.5 한계 반응물과 수득량 계산

12 물체의 기체 상태
12.1 기체의 성질
12.2 Boyle 법칙
12.3 Charles 법칙
12.4 Avogadro 법칙
12.5 통합 기체 법칙
12.6 이상 기체 법칙
12.7 Dalton 분압 법칙
12.8 기체의 밀도
12.9 기체의 화학량론

13 액체
13.1 물질의 상태: 복습
13.2 액체의 성질
13.3 끓는점과 녹는점
13.4 상태의 변화
13.5 분자간 힘
13.6 물, 독특한 액체

14 용액
14.1 용액의 일반적 성질
14.2 용해도
14.3 고체의 용해 속도
14.4 용액의 농도
14.5 용액의 총괄성
14.6 삼투 현상과 삼투압

15 산, 염기 및 염
15.1 산과 염기
15.2 염
15.3 전해질과 비전해질
15.4 pH란 무엇인가?
15.5 중화
15.6 알짜 이온 반응식 쓰기

16 화학 평형
16.1 반응 속도
16.2 화학 평형
16.3 Le Ch?telier 원리
16.4 평형 상수
16.5 물의 이온곱 상수
16.6 이온화 상수
16.7 용해도곱 상수
16.8 완충 용액: pH의 조절

17 산화와 환원
17.1 산화수
17.2 산화-환원 반응식의 균형 맞추기
17.3 이온 산화-환원 반응식의 균형 맞추기
17.4 금속의 활동도 서열
17.5 전해 전지와 볼타 전지

18 유기 화학 개론
18.1 유기 화학의 시작
18.2 왜 탄소인가?
18.3 알케인
18.4 알켄과 알카인
18.5 방향족 탄화수소
18.6 탄화수소 유도체
18.7 알코올
18.8 에터
18.9 알데하이드와 케톤
18.10 카복실산
18.11 에스터
18.12 고분자-거대 분자

부록
용어 해설
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Morris Hein