대학교 부전공 수준의 일반화학 과정으로 갈 계획이에요.
초반엔 네이버 블로그에서 쓰던 글을 따오는 형태로 쓸께요.
(http://blog.naver.com/pysung0409/220975350009)
1. 화학의 기초
① 거시세계 vs 미시세계
화학은 '물질은 무엇으로 구성되어 있는가? 에서 시작했어요. 물질을 쪼개면 기본이 되는 단위가 있을거라 생각했고, 그걸 [원자]라고 정했지요. 현미경의 발달로 더 자세한 관측이 가능해지며 실제 원자를 관측 가능하게 되었어요.
원자를 직접 관찰하는것은 성공했지만, 원자는 현실에서 움직이듯이 움직이지 않았습니다.
우리가 현실에서 바라보는 세상은 [거시세계] 라고 불러요. 축구를 하고, 밥을 먹고, 이 글을 읽는 모든 일들은 거시세계에서 일어나는 일이에요.
하지만 더 자세히 바라보면 다른 세상이 있어요. 축구하는 잔디밭을 생각해봅시다. 잔디밭은 흙들이 있고, 더 자세히는 흙알갱이 하나하나로 이루어져 있어요. 그 흙알갱이 하나는 더 작은 무언가로 이루어져 있겠죠. 흙은 실제로 규소(Si) 산소(O)가 결합해 있어요. 이때 이 작은 단위들을 원자라고 불러요.
그리고 이러한 작은 원자들이 구성하는 세상을 [미시세계] 라고 합니다. 미시세계는 우리가 생각하는대로 움직이지 않았어요. 미시세계에서 축구공을 차면, 앞으로 날아가지 않고 어디로 갈지 몰라요. 우리가 사는 거시세계에서는 생각할 필요가 없는 작은 힘들이 미시세계에서는 아주 큰 힘으로 작용합니다.
화학을 공부할때 중요한 포인트는, 미시세계에서 어떤 일이 일어나는지 맞추는거에요.
② 원자
위에서 보았듯 원자는 물질을 이루는 기본 단위입니다. 신기한건 우주 전체를 구성하는 모든 원자의 종류는 약 100여개밖에 되지 않아요. 이 원자들이 어떻게 결합되어 있는지에 따라 물질이 어떤 성질을 가지는지 정해집니다.
쉬운 예로 물을 들께요. 물은 수소원자 2개와 산소원자 하나로 이루어져 그림처럼 연결되어 있어요.
물분자
(산소원자-
수소원자- 
)
수소원자- ) 이때 산소원자 하나와 수소원자 2개가 결합한것을 물분자라고 부릅니다. 분자는 원자가 결합하여 물질의 성질을 가지는 가장 작은 단위에요.
위의 물분자에 전류를 흘려주면 물분자는 산소와 수소로 나뉘어요. 자연상태에서는 보통 분자로 존재하는게 안정해요. (솔로보다 부부가 안정적이듯이)
산소분자 수소분자
③ 과학적 사고
과학적 사고란 어떤 사실을 일정한 형태의 정보로 받아들이는 것을 말해요.
이런 일정한 정보를 처리하는 과학적 방법이 있어요. 관찰, 가설, 실험의 3단계입니다.
아주 쉽게 고양이로 예를 들어봅시다.
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관찰 - 우리집 고양이는 평소엔 잠만 자다가 [간식]이라는 단어가 들리면 야옹거리며 반응한다.
가설 - 간식이라는 단어에 반응하는 것이다.
실험 - 고양이에게 바보, 강아지, 게임, 간식 네 단어를 반복하여 말해 간식이라는 단어에만 반응하는지 알아본다.
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해봤더니 간식이라는 단어에 특정하여 반응했어요. 그럼 다른 가설을 세워봅니다. 간식이라 말할때 특정 억양이 있는가? 표정을 찡그리며 말해도 반응하는가? 등등.. 이런 사고들이 모두 과학적 사고라 할 수 있어요.
④ 측정 단위
외국인 친구가 고양이를 키워요. 고양이 장난감 얘기를 하다가 그 장난감 얼마야? 하고 물어봤어요. 친구가 이거 200달러쯤 해, 라고 대답했어요. 나는 20만원이 넘는구나, 생각했지만 친구는 홍콩 달러를 말한거였네요. 3만원도 안하는 장난감이었어요.
이렇듯 각 나라마다 쓰는 단위들이 달라요. 과학에서는 이러한 단위의 차이로 착각하는 경우를 줄이기 위해 기준이 되는 단위를 정했는데, 그게 [국제 단위계(SI계)] 입니다.
SI 단위 몇가지만 보면,
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질량 - 킬로그램(kg)
길이 - 미터(m)
시간 - 초(s)
온도 - 켈빈(K)
전류 - 암페어(A)
물질의 양 - 몰(mol)
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등이 있습니다.
⑤ 질량과 무게
빈번하게 쓰는 용어중에 [질량]과 [무게]가 있어요. 우린 거의 똑같게 쓰지만 실제로는 달라요.
질량은 물체의 운동상태를 변화시킬 때 물체 자체의 저항 입니다. 질량은 그 물체의 고유한 값이에요.
무게는 그 물체를 움직일때 드는 힘 입니다. 다시 말해 무게는 땅이 그 물체를 잡아당기는 힘이에요.
지구에서나 달에서나 고양이의 질량은 같아요. 하지만 지구에서는 7kg 이고, 달에서는 2kg도 안나가요.
그건 지구의 중력이 달의 6배나 나가기 때문이에요. 지구가 고양이를 더 강하게 잡아당겨서 무게가 더 많이 나가기에 고양이를 들고있기 힘들겠네요!
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