목차
지은이 말 ... ⅲ
지은이 소개 ... ⅴ
옮긴이 말 ... ⅵ
옮긴이 소개 ... ⅶ
1장 화학: 모든 시기의 과학 ... 1
1.1 과학과 기술: 지식의 근원 ... 2
1.2 베이컨의 꿈과 카슨의 악몽 ... 2
1.3 과학은 시험할 수 있고, 재현 가능하고, 설명에 도움이 되어야 하고, 예측할 수 있도록 해야 하며, 잠정적이다 ... 3
1.4 과학의 한계 ... 5
1.5 과학과 기술: 위험과 이익 ... 6
1.6 화학의 중심 역할 ... 8
1.7 사회 문제의 해결: 과학적 연구 ... 8
1.8 화학: 물질과 그 변화에 관한 연구 ... 10
1.9 물질의 분류 ... 12
1.10 물질의 측정 ... 14
1.11 밀도 ... 18
1.12 에너지: 열과 온도 ... 21
1.13 비판적인 사고 ... 23
요약 ... 25
복습 문제 ... 26
문제 ... 27
보충 문제 ... 29
공동 과제 ... 29
참고문헌 ... 30
2장 원자: 원자는 실제로 존재하는가? ... 31
2.1 원자: 그리스인의 생각 ... 32
2.2 라브아지에: 질량보존의 법칙 ... 33
2.3 프루스트: 일정성분비의 법칙 ... 34
2.4 돌턴과 원자론 ... 35
2.5 혼란에서 벗어나다: 주기율표 ... 38
2.6 원자: 실존성과 중요성 ... 40
2.7 분자: 레우키포스의 사색 ... 41
요약 ... 42
복습 문제 ... 42
문제 ... 43
보충 문제 ... 44
공동 과제 ... 45
참고문헌 ... 45
3장 원자구조: 보이지 않는 것의 모습 ... 46
3.1 전기와 원자 ... 47
3.2 과학 안의 행운: X-선과 방사능 ... 50
3.3 방사능의 세 가지 형태 ... 51
3.4 러더퍼드의 실험: 원자의 핵 모형 ... 51
3.5 원자핵 ... 52
3.6 전자배치: 보어모형 ... 55
3.7 전자배열: 양자모형 ... 59
3.8 전자구조와 주기율표 ... 61
3.9 어떤 모형을 선택할 것인가? ... 63
요약 ... 63
복습 문제 ... 64
문제 ... 65
보충 문제 ... 66
공동 과제 ... 67
참고문헌 ... 67
4장 핵화학: 물질의 본질 ... 68
4.1 자연 방사능 ... 69
4.2 핵반응식 ... 71
4.3 반감기 ... 75
4.4 방사성 동위원소 연대측정 ... 76
4.5 인공변환 ... 78
4.6 방사성 동위원소의 이용 ... 78
4.7 핵의학 ... 79
4.8 방사선의 투과력 ... 82
4.9 핵에너지 ... 83
4.10 핵폭탄의 제조 ... 84
4.11 방사성 낙진 ... 88
4.12 핵발전소 ... 89
4.13 열핵반응 ... 89
4.14 핵시대 ... 90
요약 ... 91
복습 문제 ... 92
문제 ... 93
보충 문제 ... 94
공동 과제 ... 94
참고문헌 ... 95
5장 화학결합: 결합 고리 ... 96
5.1 추론의 기술: 안정한 전자구조 ... 97
5.2 루이스(전자-점) 기호 ... 98
5.3 나트륨은 염소와 반응한다: 사실 ... 99
5.4 나트륨은 염소와 반응한다: 이론 ... 100
5.5 루이스 기호의 사용: 더 많은 이온화합물 ... 101
5.6 이온화합물의 화학식과 이름 ... 103
5.7 공유결합: 공유된 전자쌍 ... 105
5.8 불균등한 공유: 극성 공유결합 ... 107
5.9 다원자 분자: 물, 암모니아, 메탄 ... 109
5.10 다원자 이온 ... 110
5.11 루이스 식을 쓰는 규칙 ... 111
5.12 홀수 전자 분자: 자유라디칼 ... 113
5.13 분자의 모양: VSEPR 이론 ... 114
5.14 모양과 성질: 극성 분자와 비극성 분자 ... 116
5.15 분자 간 힘과 물질의 상태 ... 117
5.16 화학용어 ... 121
요약 ... 122
복습 문제 ... 123
문제 ... 124
보충 문제 ... 127
공동 과제 ... 128
참고문헌 ... 128
6장 화학계산: 질량과 부피 관계 ... 129
6.1 화학적 문장: 화학식 ... 130
6.2 화학반응식에서 부피관계 ... 133
6.3 아보가드로수: 6.02 × 1 ... 134
6.4 몰: '한 다스의 달걀과 1몰의 설탕 주세요' ... 134
6.5 화학 반응식에서 몰과 질량의 관계 ... 138
6.6 기체 법칙 ... 141
6.7 용액 ... 146
요약 ... 150
복습 문제 ... 151
문제 ... 151
보충 문제 ... 154
공동 과제 ... 155
참고문헌 ... 155
7장 산과 염기: 양성자를 전달해 줘 ... 156
7.1 산과 염기: 실험적 정의 ... 157
7.2 산, 염기, 염 ... 158
7.3 산성과 염기성 무수물 ... 161
7.4 강산, 강염기, 약산, 약염기 ... 163
7.5 중화 ... 164
7.6 pH 척도 ... 164
7.7 산성비 ... 166
7.8 제산제: 염기성 치료제 ... 167
7.9 산업과 우리 몸 안의 산과 염기 ... 168
요약 ... 169
복습 문제 ... 170
문제 ... 170
보충 문제 ... 172
공동 과제 ... 173
참고문헌 ... 173
8장 산화와 환원: 연소와 불연소 ... 174
8.1 산화와 환원: 세 가지 관점 ... 175
8.2 산화제와 환원제 ... 179
8.3 전지화학: 전지(cell)와 축전지 ... 179
8.4 부식 ... 182
8.5 폭발반응 ... 183
8.6 산소: 풍부하고 꼭 필요한 산화제 ... 184
8.7 다른 일반적인 산화제들 ... 185
8.8 몇 가지 관심의 대상이 되는 환원제들 ... 186
8.9 수소 자세히 보기 ... 188
8.10 산화, 환원 그리고 생물 ... 189
요약 ... 191
복습 문제 ... 192
문제 ... 192
보충 문제 ... 193
공동 과제 ... 194
참고문헌 ... 195
9장 유기화학: 탄소화합물의 무한한 다양성 ... 196
9.1 독특한 탄소 원자 ... 197
9.2 알칸 ... 198
9.3 고리형 탄화수소 ... 202
9.4 불포화 탄화수소: 알켄과 알킨 ... 203
9.5 방향족 탄화수소: 벤젠과 벤젠 계통의 화합물 ... 204
9.6 염화 탄화수소: 많은 용도, 몇 가지 위험 ... 205
9.7 작용기 ... 206
9.8 알코올 ... 208
9.9 페놀 ... 211
9.10 이써 ... 211
9.11 알데하이드와 케톤 ... 212
9.12 카르복실산 ... 214
9.13 에스터: RCOOR'의 달콤한 향기 ... 216
9.14 아민과 아미드 ... 218
9.15 이종원자 고리 화합물: 알칼로이드와 그 밖의 물질들 ... 219
요약 ... 220
복습 문제 ... 221
문제 ... 222
보충 문제 ... 224
공동 과제 ... 225
참고문헌 ... 225
10장 고분자: 분자 중 거인 ... 226
10.1 중합: 작은 것으로부터 큰 것을 만드는 것 ... 227
10.2 천연 고분자 ... 227
10.3 셀룰로이드: 당구공과 옷깃 ... 228
10.4 폴리에틸렌: 영국의 전투에서부터 빵 봉지까지 ... 228
10.5 부가 중합반응: 1 + 1 + 1 + … 은 1이다! ... 230
10.6 고무와 다른 탄성체 ... 234
10.7 축합 중합체: 물의 분리 ... 236
10.8 고분자의 성질 ... 240
10.9 플라스틱의 폐기 ... 241
10.10 플라스틱과 화재 위험 ... 242
10.11 가소제와 오염 ... 242
10.12 플라스틱과 그 미래 ... 244
요약 ... 245
복습 문제 ... 246
문제 ... 246
보충 문제 ... 247
공동 과제 ... 248
참고문헌 ... 249
11장 지구(흙)의 화학: 금속과 광물 ... 250
11.1 우주선 지구: 구성물질 ... 251
11.2 지각: 유기물과 무기물 ... 252
11.3 필요를 만족시킴: 나뭇가지에서 벽돌까지 ... 253
11.4 규산염과 물질의 형태 ... 254
11.5 변형된 규산염들: 세라믹, 유리와 시멘트 ... 255
11.6 금속과 광석 ... 257
11.7 모든 것이 떨어져 간다: 지구의 감소하는 자원 ... 260
11.8 토양 오염: 고체 폐기물 ... 261
11.9 쓰레기의 3R: REDUCE, REUSE, RECYCLE(감소, 재사용, 재활용) ... 262
11.10 우리의 우주선은 얼마나 만원인가? ... 263
요약 ... 264
복습 문제 ... 265
문제 ... 265
보충 문제 ... 266
공동 과제 ... 267
참고문헌 ... 267
12장 공기: 생명의 호출 ... 268
12.1 지구의 대기: 대기의 권역과 조성 ... 269
12.2 대기권의 화학 ... 270
12.3 기온역전 ... 272
12.4 자연적 오염 ... 272
12.5 우리의 조상들이 숨쉬었던 공기 ... 273
12.6 전 세계적인 오염 ... 273
12.7 석탄 +불 → 산업 스모그 ... 274
12.8 자동차 배기가스 ... 277
12.9 광화학 스모그: 태양이 비칠 때도 생기는 안개 ... 278
12.10 산성비: 공기 오염 → 수질 오염 ... 280
12.11 실내 공기 오염 ... 281
12.12 오존: 양날의 칼 ... 283
12.13 이산화탄소와 온실효과 ... 286
12.14 최후의 오염물질: 열 ... 289
12.15 누가 얼마나 오염시키는가? ... 289
12.16 대가를 치루다 ... 290
요약 ... 291
복습 문제 ... 292
문제 ... 293
보충 문제 ... 294
공동 과제 ... 294
참고문헌 ... 295
13장 물: 생명의 강: 슬픔의 바다 ... 296
13.1 물: 몇 가지 독특한 성질 ... 297
13.2 물의 분포 ... 299
13.3 물의 순환과 자연적인 수질 오염 ... 299
13.4 화학적 생물학적 오염 ... 301
13.5 산업 오염의 예: 차의 제조 ... 303
13.6 지하수 오염 → 더러운 수돗물 ... 304
13.7 마시기에 적합한 물 만들기 ... 306
13.8 정수장 ... 307
13.9 오수에서 음용수까지 ... 309
13.10 새로운 청량음료: 병에 든 물 ... 311
13.11 대체 오수 처리법 ... 311
13.12 수질 오염의 해결책은 우리가 찾아야 한다 ... 311
요약 ... 312
복습 문제 ... 313
문제 ... 313
보충 문제 ... 314
공동 과제 ... 315
참고문헌 ... 315
14장 에너지: 염료 천국 ... 316
14.1 지구를 에너지로 충만하게 하는 태양빛 ... 317
14.2 에너지와 화학반응 ... 320
14.3 에너지와 열역학 제1법칙: 에너지 보존의 법칙 ... 322
14.4 에너지와 열역학 제2법칙: 물질은 더 나빠진다 ... 323
14.5 인력: 초기 에너지의 이용 ... 324
14.6 화석 연료의 매장량과 소비 속도 ... 325
14.7 석탄: 오래된 탄소 암석 ... 326
14.8 천연가스: 주로 메탄 ... 328
14.9 석유: 액체 탄화수소 ... 329
14.10 편리한 에너지: 전기 ... 333
14.11 핵분열 ... 334
14.12 핵융합: 자기병 속의 태양 ... 338
14.13 태양의 이용: 태양에너지 ... 339
14.14 생물자원: 연료를 생산하는 광합성 ... 341
14.15 수소: 가볍고 힘센 연료 ... 341
14.16 다른 재생 에너지원 ... 343
14.17 에너지: 얼마나 많아야 충분할까? ... 344
요약 ... 346
복습 문제 ... 347
문제 ... 347
보충 문제 ... 348
공동 과제 ... 349
참고문헌 ... 349
15장 생화학: 분자의 관점으로 본 생명 ... 350
15.1 세포 ... 351
15.2 생물체의 에너지 ... 352
15.3 탄수화물: 에너지 저장고 ... 353
15.4 지방과 지질 ... 355
15.5 단백질: 아미노산의 고분자 ... 358
15.6 펩타이드 결합: 펩타이드와 단백질 ... 359
15.7 단백질의 구조 ... 361
15.8 효소: 정교하고 정밀한 기계 ... 365
15.9 핵산: 부분과 구조 ... 367
15.10 DNA: 자기-복제 ... 370
15.11 RNA: 단백질 합성과 유전암호 ... 371
15.12 인간 유전체 ... 372
요약 ... 376
복습 문제 ... 377
문제 ... 377
보충 문제 ... 379
공동 과제 ... 380
참고문헌 ... 381
16장 식품: 분자 미식법 ... 382
16.1 식품 속의 탄수화물 ... 384
16.2 지방과 콜레스테롤 ... 385
16.3 단백질: 근육과 그 이상의 물질 ... 389
16.4 무기질: 무기화합물과 생명 ... 391
16.5 비타민: 필수적이지만 모두가 아민은 아니다 ... 392
16.6 다른 필수성분: 섬유질과 물 ... 394
16.7 기아와 단식 ... 395
16.8 음식의 질을 높이는 첨가물 ... 396
16.9 식품에 들어 있는 독성물질 ... 403
16.10 식품 첨가물 없는 세상 ... 405
16.11 녹색식물: 태양이 움직이는 식품 제조 공장 ... 406
16.12 화학물질을 이용한 농업: 비료 ... 407
16.13 해충과의 싸움 ... 411
16.14 생물학적 곤충 방제 ... 416
16.15 제초제와 고엽제 ... 418
16.16 환경을 파괴하지 않고 지속 가능한 농업 ... 420
16.17 맬서스의 계산 ... 421
16.18 우리는 배고픈 세계를 먹일 수 있을까? ... 423
요약 ... 424
복습 문제 ... 425
문제 ... 425
보충 문제 ... 428
공동 과제 ... 429
참고문헌 ... 429
17장 가정에서 쓰이는 화학물질: 유용성과 위험 ... 430
17.1 세탁의 역사 ... 431
17.2 지방 + 잿물 → 비누 ... 432
17.3 합성세제 ... 435
17.4 세탁용 세제의 조성 ... 436
17.5 식기 세척용 세제 ... 439
17.6 섬유 유연제: 4차 암모늄염 ... 440
17.7 세탁 표백제: 더 흰 흰색 ... 440
17.8 다목적 세척제 ... 441
17.9 특수 목적의 세척제 ... 441
17.10 가정용 유기 용매 ... 442
17.11 페인트 ... 443
17.12 왁스 ... 443
17.13 화장품: 개인 관리 화학물질 ... 444
17.14 치약: 연마재와 맛이 들어간 비누 ... 447
17.15 향수, 콜론, 면도 후에 바르는 로션 ... 449
17.16 머리카락 화학 ... 451
17.17 정보에 밝은 소비자 ... 454
요약 ... 455
복습 문제 ... 456
문제 ... 457
보충 문제 ... 458
공동 과제 ... 459
참고문헌 ... 459
18장 건강과 체력: 화학과 건강과 체력의 연관성 ... 460
18.1 칼로리: 양과 질 ... 461
18.2 비타민과 무기질 ... 463
18.3 체액과 전해질 ... 466
18.4 체중 감량 식이요법 ... 467
18.5 체중 감소를 위한 운동 ... 469
18.6 체지방의 측정 ... 470
18.7 근육의 화학 ... 472
18.8 약물과 운동선수 ... 475
18.9 운동과 뇌 ... 476
18.10 금연 ... 476
요약 ... 479
복습 문제 ... 480
문제 ... 480
보충 문제 ... 482
공동 과제 ... 482
참고문헌 ... 483
19장 의약품: 화학적 치료와 위안 그리고 주의 ... 484
19.1 과학적인 의약품 디자인 ... 486
19.2 진통제: 비스테로이드성 소염 의약품 ... 486
19.3 화학, 알레르기, 감기 ... 489
19.4 항균 의약품 ... 491
19.5 바이러스와 항바이러스 의약품 ... 494
19.6 항암제 ... 496
19.7 호르몬: 조절물질 ... 499
19.8 화학과 사회 혁명: 피임약 ... 502
19.9 심장을 위한 의약품 ... 505
19.10 의약품과 마음 ... 506
19.11 신경계의 화학 ... 507
19.12 뇌 아민: 우울증과 광기 ... 507
19.13 마취제 ... 510
19.14 진정제 ... 513
19.15 마약 ... 515
19.16 불안감을 없애는 효력이 있는 의약품 ... 518
19.17 각성제 ... 520
19.18 환각제 ... 522
19.19 약물과 관련된 문제들 ... 524
19.20 위약 효과 ... 525
19.21 오래된 의약품의 새로운 용도 ... 525
요약 ... 526
복습 문제 ... 527
문제 ... 528
보충 문제 ... 529
공동 과제 ... 529
참고문헌 ... 531
20장 독성물질: 화학 독물학 ... 532
20.1 천연 독성물질 ... 533
20.2 부식성 독성물질 ... 535
20.3 산소의 전달과 산화과정에 영향을 주는 독성물질 ... 536
20.4 몸 안에 들어와서 독성물질이 되는 물질: 불화아세트산 ... 537
20.5 독성 중금속 ... 537
20.6 신경계의 화학 ... 540
20.7 치사량 ... 541
20.8 해독작용을 하는 간 ... 543
20.9 발암물질: 느린 독성물질 ... 544
20.10 발암물질을 시험하는 세 가지 방법 ... 546
20.11 선천적 기형: 기형발생물질 ... 547
20.12 유해 폐기물 ... 548
20.13 독성물질 사용의 대가? ... 550
요약 ... 551
복습 문제 ... 551
문제 ... 552
보충 문제 ... 553
공동 과제 ... 553
참고문헌 ... 554
부록 A 수학 연산 및 측정 복습 ... 555
부록 B 용어 해설 ... 568
부록 C 연습문제 및 적색 번호 해답 ... 575
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