현대 과학과 산업은 하루가 다르게 변화하고 있습니다. 반도체 기술은 나노미터 단위의 정밀함을 요구하고, 2차 전지는 에너지 전환 시대의 핵심 동력으로 자리 잡았습니다. 3D프린팅과 신약 개발 분야 역시 새로운 소재와 복합 재료를 기반으로 혁신이 이루어지고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 화학은 모든 기술의 근간이자 출발점이 되고 있습니다. 원자와 분자의 세계를 이해하지 못한다면 새로운 소재를 설계할 수도, 변화되는 산업 구조 속에서 전문성을 갖추기도 어렵습니다. 이 책은 바로 그 지점에서 출발했습니다. 다양한 전공을 향해 첫걸음을 내딛는 대학생들이 화학의 기초를 단단하게 쌓을 수 있도록 돕는 것, 그것이 이 책을 집필한 가장 큰 목적입니다.

 

최근 대학 교육 현장에서 느낀 점 중 하나는, 상당수의 신입생이 고등학교에서 화학Ⅰ·화학Ⅱ 과정을 충분히 경험하지 못한 상태로 대학의 일반화학을 접한다는 사실입니다. 이러한 배경 차이는 학습 속도와 이해도에 큰 간극을 만들곤 합니다. 그래서 이 책은 고교 화학을 접하지 않은 학생도 자연스럽게 따라올 수 있는 구성을 최우선으로 삼았습니다. 개념의 순서를 재정비하고, 설명의 단계를 세분화했으며, 핵심 원리를 이해하는 데 꼭 필요한 예시를 풍부하게 담았습니다. 단순 암기가 아니라 원리와 현상을 스스로 설명할 수 있도록 돕는 데 초점을 맞추었습니다.

 

또한 번역된 교재에서 흔히 볼 수 있는 어색한 표현이나 실제 과학적 맥락과 동떨어진 번역어를 최소화하고자 했습니다. 전공자가 아닌 학생들도 이해하기 쉬운 자연스러운 한국어 표현을 사용하여, 처음 화학을 접하는 독자라도 부담 없이 읽어나갈 수 있도록 문장을 다듬었습니다. 난해해 보이는 개념도 친근한 언어로 풀어 쓰며, ‘왜 이런 현상이 나타나는가’라는 질문에 스스로 답을 찾을 수 있도록 설명의 흐름을 구성했습니다.

 

이 책을 통해 독자 여러분에게 제공하고자 한 가치는 단순한 지식의 전달이 아닙니다. 미래 기술의 핵심이 되는 소재 및 재료의 세상을 이해하기 위한 화학적 사고의 틀, 그리고 다른 과학·공학 분야로 확장해 나갈 수 있는 기초 학문의 기반입니다. 본 교재가 독자 여러분의 학습 여정에 든든한 길잡이가 되기를 바라며, 더 나아가 현대 과학기술의 변화 속에서 자신만의 전문성을 구축하는 데 도움이 되기를 진심으로 소망합니다.

 

좋은 책이 되도록 노력하였으나, 부족한 점이 있을 수 있습니다. 이 점은 양해를 바라며, 추후 수정사항 등은 자유아카데미 홈페이지 자료실(www.freeaca.com)을 통해 제공할 예정이니 참고하시기 바랍니다.

 

끝으로 이 책이 나오기까지 많은 시간과 노력이 필요했습니다. 독자 여러분이 이 책을 통해 화학의 매력을 새롭게 발견하고, 그 지식이 미래를 향한 성장의 발판이 되길 바랍니다.

[목 차]

01 화학 학습을 위한 기초 개념

1.1 화학의 유래와 역사, 전망

1.2 물질을 바라보는 기본 개념

1.3 측정과 국제 표준단위(SI 단위)

1.4 측정의 불확실성(정확도와 정밀도)

1.5 유효 숫자와 과학적 표기법

1.6 유효 숫자를 고려한 연산

1.7 단위 환산

 

02 물질과 원자, 그리고 분자

2.1 물질의 분류

2.2 원자 관련 법칙

2.3 분자 관련 법칙

2.4 물질의 상태와 성질

2.5 물질의 분리와 정제

2.6 주기율표

 

03 원자 모형과 주기율표

3.1 아원자 입자의 발견

3.2 보어의 원자 모형

3.3 현대적 원자 모형

3.4 오비탈과 쌓음 원리, 그리고 양자수

3.5 축소 전자 배치

3.6 쌓음 원리의 예외성

3.7 전자 배치와 주기율표

 

04 원소의 주기성과 화합물의 명명법

4.1 원자의 주기적 성질

4.2 원자의 이온화와 이온의 특성

4.3 이성분 화합물의 화학식 표기와 명명법

4.4 기타 화합물들의 명명법

 

05 화학 결합과 분자의 입체 구조

5.1 루이스 점전자 표기와 팔전자 규칙

5.2 이온 결합과 공유 결합

5.3 팔전자 규칙의 예외

5.4 배위 공유 결합

5.5 공명 구조와 형식 전하

5.6 분자의 기하 구조

5.7 분자의 극성

5.8 분자간 상호작용

 

06 몰 개념과 화학식

6.1 원자 질량과 몰

6.2 동위 원소와 몰질량

6.3 화학식과 조성 백분율

6.4 균형 잡힌 화학 반응식

6.5 화학량론

6.6 수득률

 

07 수용액의 성질과 반응

7.1 수용액의 특성

7.2 수용액 사이의 주요 반응

7.3 용액의 농도와 묽힘

 

08 기체

8.1 기체의 개요

8.2 기체의 압력

8.3 기체의 법칙

8.4 이상 기체 방정식

8.5 기체의 화학량론

8.6 돌턴의 부분 압력 법칙

8.7 기체의 분자 운동론

 

09 열화학

9.1 에너지의 기초 개념

9.2 화학 반응과 열의 출입

9.3 엔탈피의 변화: ΔH

9.4 열화학 반응식

9.5 반응열과 반응열의 측정(열계량법)

9.6 헤스 법칙

9.7 표준 반응 엔탈피: ΔH°

 

10 용액의 물리 및 화학적 성질

10.1 용액의 종류

10.2 농도 단위

10.3 용해도에 미치는 온도의 영향

10.4 기체의 용해도에 미치는 압력의 영향

10.5 비전해질 용액의 총괄성

 

11 화학 반응 속도론

11.1 반응 속도론

11.2 반응 속도의 표현

11.3 속도 법칙과 반응 차수

11.4 적분 속도 식과 반감기

11.5 속도 상수와 온도의 관계

11.6 다단계 반응과 속도 결정 단계

11.7 촉매

 

12 화학 반응의 평형

12.1 가역 반응과 평형 상태

12.2 평형 상수 Kc와 Kp

12.3 불균일 평형

12.4 평형 상수로 반응 예측 및 평형 농도 계산하기

12.5 르샤틀리에 원리와 평형에 영향을 미치는 요인

12.6 화학 평형과 촉매와의 관계

 

13 산과 염기

13.1 산-염기의 개념

13.2 산과 염기의 세기

13.3 물의 이온곱 상수, Kw

13.4 pH 척도와 측정

13.5 강산, 강염기의 산성도

13.6 약산의 산 해리 상수, Ka

13.7 약산 용액의 평형-평형 농도, 해리 백분율

13.8 약염기의 염기 해리 상수, Kb

13.9 Ka와 Kb 사이의 관계

 

부록

부록 A 기본 단위의 환산 인자

부록 B 기본 물리 상수

부록 C 물의 증기 압력

부록 D 용해도표

부록 E 기본 열역학 수치(25°C 기준)

부록 F 평형 상수

 

응용문제 정답 및 해설

연습문제 정답 및 해설

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