화학이란?

화학(Chemistry)은 물질과 에너지 및 이들의 상호작용을 주로 원자와 분자 수준에서 연구 하는 학문입니다. 

화학의 기초개념은 물질의 특정 형태인 분자와 화학반응으로, 화학반응에 의해 특정물질의 원자나 분자들이 새로운 물질을 형성하기 위하여 화학적으로 결합하고 결합이 깨지기도 합니다. 

Chemistry is the science that seeks to understand the properties and behavior of matter by studying the properties and behavior of atoms and molecules

모든 화학반응은 에너지를 수반하는 특징을 갖습니다.

물질(matter)이란 무엇인가?

물질은 공간을 차지하는 모든 것을 일컫는 말. 집을 짓는 데 쓰이는 벽돌과 목재, 비행기를 만드는 데 쓰이는 금속과, 인체를 구성하는 살과 뼈 등이 물질에 속함. 물, 공기, 땅, 의약품, 비료, 초소형 소자, 플라스틱, 폭발물과 식료품 등도 모두 물질에 속함.

it is anything that has mass and occupies space

물질의 특성(property)은 우리가 특별한 물질의 형태를 인식하고 다른 물질과 구분할 수 있도록 합니다. 

앞서 설명한 것과 같이 우리 몸, 우리가 숨쉬는 공기, 입고 있는 옷,책등이 물질의 예들입니다.

책

옷

우리는 우리가 속한 곳에서 셀수 없이 많은 물질(matter)을 보면서 살아오고 있습니다. 수 많은 실험을 통해서 우리는 모든 물질이 원소 (elements)라고 불리는 100가지 정도의 물질의 조합으로 이루어졌다는 것을 확인했습니다. 우리가 해야하는 주요한 일중의 하나는 물질이 포함하는 원소와 물질의 특성과의 연관성을 알아가는 것에 있습니다.

화학은 원자(atoms)의 관점에서 물질의 특성을 이해하는 기초를 제송해줄 수 있습니다. 원자(atom)는 물질을 이루는 거의 가장 작은 단위 (building block)이라고 볼 수 있습니다. 

각각의 원소(element)는 독특한 종류의 원자(atoms)들로 구성됩니다. 범위로 봤을 때, 물질(matter)>원소(elements)>원자(atoms)로 볼 수 있습니다. 우리는 물질이 어떤 종류의 원자를 포함(composition)하고 있고, 어떻게 배열(arrangement) 하고 (structure) 있는지를 통해 물질의 특성을 파악할 수 있게 될 것입니다. 

분자(molecules)는 두개 혹은 그 이상의 원자(atoms)이 특정한 구조 안에서 결합된 형태를 말합니다. 다음의 그림 1.1은 분자(molecules)의 구조를 보여주고 있습니다. (a) 는Oxygen (산소)를 보여주고 있고, (b) 는 H2O, (c) CO2, (d) 에탄올 (ethanol) (e) 에틸렌 글라이콜 (ethylene glycol), (f)는 아스피린 (aspirin) 입니다. 

(a) 같은 경우 산소 원자 두개가 결합한 것을 확인할 수 있습니다. (d)의 에탄올과 (e)의 에틸렌 글라이콜을 비교해보면, 에탄올 같은 경우 한개의 산소 원자와 다섯개의 수소 원자, 그리고 2개의 탄소 원자를 같지만, 에틸렌 글라이콜의 경우 2개의 산소원자와 6개의 수소원자, 2개의 탄소 원자를 가지면서 다른 조성을 갖는 분자임을 확인할 수 있습니다. 

두 분자같은 경우 산소 원자의 개수가 1개 밖에 차이가 안나지만, 각 물질의 특성의 경우 큰 차이를 보입니다.

에틸렌 글라이콜의 특성(위키피디아)

에탄올의 특성 (위키피디아)