무기화학(가볍게 읽는)(포스트 사이언스(Post Science) 5)

들어가는 말





제1장 단순하지만 까다로운 원자의 구조

1-1 무기 화학의 연구 범위는 어디까지일까?

1-2 물질은 원자로 이루어져 있다.

1-3 원자를 구성하는 3가지 입자의 차이

1-4 원자 번호와 질량수로 알 수 있는 사실

1-5 원자량을 정수로 나타낼 수 없는 이유

1-6 몰은 '1 다스'와 같은 용량 단위이다.

1-7 전자가 들어 있는 전자 껍질은 다층 구조이다.

1-8 전자 껍질은 1개 이상의 오비탈 모임이다.

1-9 전자 배치에는 일정한 규칙이 있다.

1-10 원자의 성질을 결정하는 원자가 전자

Column 디지털? 아날로그?



제2장 주기율표와 분자 이야기

2-1 주기율표에 감춰진 비밀은?

2-2 3족 원소의 특수성

2-3 원자의 성질은 주기적으로 변화한다.

2-4 원자와 원소의 정의

2-5 주족 원소·전이 원소의 분류

2-6 개성 만점인 주족 원소

2-7 오비탈 순서가 바뀌는 전이 원소

2-8 금속 원소의 특징과 준금속 원소

2-9 여러 가지의 분자 표시법

2-10 분자와 화합물의 차이는 구성 요소의 종류에 있다.

Column 인공 원소의 분류



제3장 무기 분자의 구조

3-1 화학 결합은 원자 간에 작용하는 인력이다.

3-2 양이온과 음이온이 정전기적 인력으로 결합하는 이온 결합

3-3 금속 이온이 자유 전자로 결합하는 금속 결합

3-4 짝짓지 않은 전자를 서로 주고 받는 공유 결합

3-5 단일 결합과 이중 결합은 악수하는 것과 비슷하다.

3-6 탄소는 짝짓지 않은 전자를 늘리려고 혼성 오비탈을 만든다.

3-7 비공유 전자쌍은 분자의 입체 구조에 영향을 준다.

3-8 물 분자는 산소의 혼성 오비탈 때문에 굽은 형이 된다.

3-9 극성 분자의 비공유 전자쌍이 배위 결합을 만든다.

3-10 물은 수소 결합으로 느슨하게 결합해 있다.

3-11 생성되자마자 사라지는 반데르발스 힘

Column 탄소의 동소체



제4장 주족 원소의 성질

4-1 공기보다 가벼운 기체 원소는 4종류뿐이다.

4-2 알칼리 금속인 1족 원소

4-3 물과 격렬하게 반응하는 알칼리 토금속이 포함된 2족 원소

4-4 공해를 유발하는 금속 원소인 12족 원소

4-5 붕소족이라 불리는 13족 원소

4-6 이온을 만들지 않고 공유 결합하는 탄소족, 14족 원소

4-7 질소족 원소라 불리는 15족 원소

4-8 산소족 혹은 칼코젠 원소라 불리는 16족 원소

4-9 할로젠 원소인 17족 원소

4-10 닫힌 껍질 구조로 안정된 비활성 기체 원소의 18족 원소

Column 준금속



제5장 전이 원소의 성질과 반응

5-1 전이 원소의 특징은?

5-2 전이 원소의 분류

5-3 4족 원소의 특징과 용도……Ti, Zr, Hf

5-4 5족 원소의 특징과 용도……V, Nb, Ta

5-5 6족 원소의 특징과 용도……Cr, Mo, W

5-6 7족 원소의 특징과 용도……Mn, Tc, Re

5-7 8족 원소의 특징과 용도……Fe, Ru, Os

5-8 9족 원소의 특징과 용도……Co, Rh, Ir

5-9 10족 원소의 특징과 용도……Ni, Pd, Pt

5-10 11족 원소의 특징과 용도……Cu, Ag, Au

Column 화이트 골드



제6장 물질의 상태와 성질

6-1 고체, 액체, 기체의 차이점은 무엇일까?

6-2 결정의 대표적인 종류

6-3 금속의 결정 구조는 3종류이다.

6-4 결정으로 되돌아가지 않는 비결정

6-5 분자가 같은 방향을 향해 움직이는 액정

6-6 액정 모니터의 원리

6-7 임계 온도를 넘으면 저항이 제로가 되는 초전도

6-8 자유 전자가 아닌 공유 전자로 전류를 통하는 반도체

Column 초임계수란?



제7장 용액의 성질과 전기 화학

7-1 화학에서 '녹는다'는 의미는?

7-2 온도가 올라가면 용해도도 올라갈까?

7-3 산과 염기를 나누기 위한 정의

7-4 산·염기는 이온의 전하와 해리도로 세기가 변한다.

7-5 산성·염기성은 용액 속의 수소 이온 농도로 결정된다.

7-6 중화는 대표적인 산·염기 반응이다.

7-7 산화 환원 반응은 산화수의 증가·감소에 주목하자!

7-8 반응할 때 상대의 산화수를 늘리는 산화제, 줄이는 환원제

7-9 금속은 용해할 때 산화된다.

7-10 산화력·환원력 서열의 이온화 경향

7-11 전지가 에너지를 발생시키는 원리

7-12 전지의 종류는 다양하다.

7-13 태양 전지의 원리

Column 산성 식품, 염기성 식품



제8장 레어 메탈과 방사성 원소

8-1 레어 메탈은 각국의 산업 환경에 따라 다르다.

8-2 갖고 싶어도 얻기 힘든 '레어 메탈' 원소

8-3 산출 지역이 편중되어 있는 레어 메탈

8-4 합금, 전자 부품 등의 기능성 재료로 주로 사용되는 레어 메탈

8-5 레어 어스의 특수성

8-6 레어 어스는 정련하기 어렵고 광석에 방사성 물질이 들어 있다.

8-7 발광 재료 및 자성체로 주로 사용되는 레어 어스

8-8 초우라늄 원소는 인공 원소이다.

8-9 원자핵 반응이란?

8-10 지구 내부의 원자핵 반응

8-11 태양은 거대한 핵 융합로

8-12 반응이 시작되면 멈출 수 없는 핵분열 반응

8-13 원자력 발전의 원리

8-14 핵연료를 만드는 방법

8-15 철저한 안전 대책이 필요한 원자로 격납 용기

Column 중금속의 독성



제9장 생명·환경과 무기 화학

9-1 수소 이외의 원소는 핵융합으로 태어났다.

9-2 무기 화합물도 유기 화합물도 소재는 같다.

9-3 필수 미량 원소는 인체를 조절하는 역할을 한다.

9-4 독이 되는 금속

9-5 산성비의 심각한 피해

9-6 SOx, NOx의 저감 대책은 있는가?

9-7 지구를 위협하는 지구 온난화

9-8 방사선은 어디에나 있다.

9-9 오존홀은 인간의 무지가 만들어냈다.

9-10 플루토늄을 생성하는 원자력 발전에 미래는 없다.



참고문헌



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사이토 가츠히로 1945년 출생.

유기 화학·물리 화학·광화학·초분자 화학 전문가.

도후쿠(東北)대학 대학원 이과 연구과(이학) 박사 수료.

나고야 공업대학 명예교수.

저서: 『가볍게 읽는 유기화학』, 『만화로 읽는 원소 118』, 『주기율표에 강해지자!』 외 다수