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화학의 모든 것을 숫자로 담다!

물질의 과학, 화학에서 가장 중요하고
흥미로운 100가지 수를 통해 살펴보는 화학 입문서!

15세기의 신학자이자 자연철학자였던 니콜라우스 쿠자누스는 “수야말로 지혜로 이끌어주는 가장 중요한 열쇠”라고 말했다. 플라톤의 철학을 계승한 니콜라우스는 물질세계가 이데아 세계의 그림자에 지나지 않으며, 이데아의 세계를 엿볼 수 있는 유일한 방법은 수라는 프리즘을 통해서 보는 것이라고 믿었다. 자연은 수라는 언어로 쓴 책이라고 말했던 갈릴레이도 수에 대해 비슷한 생각을 가지고 있었다.
수의 중요성은 물질과 물질의 변환을 연구하는 ‘물질의 과학’인 화학에서도 종종 확인할 수 있다. 사실 화학은 옛날의 연금술처럼 분말로 만든 소량의 과망간산염을 용매와 섞거나 생석회 가루를 분젠버너로 태우는 것과 같은 실험을 할 때 가장 그럴듯해 보인다. 마시는 약이나 찜질 약을 만들 때 수를 필요로 하는 사람이 있을까? 그런데 수를 사용하지 않은 것이 연금술의 실패와 잘못된 출발의 근본 원인이었다. 수는 연금술의 마술과 신비를 화학이라는 과학으로 바꾸어놓았다. 자연철학자들의 연구가 언어와 비밀스러운 상징으로 인한 모호함에서 벗어나 성분을 정량화하기 시작하고서야 모호했던 기술과 취급 방법이 한 차원 높은 과학으로 탈바꿈할 수 있었다.
[숫자로 끝내는 화학 100]은 화학의 역사에서 수의 중요성을 잘 보여주고 있다. 이 책에서 다룬 수들은 화학에서 가장 중요하고 가장 흥미 있는 수들로, 물질에 관한 초기 이론이나 화학 법칙의 기원, 화학이 과학으로 발전해가는 과정과 관련 있는 것들이다. 지구상에 살고 있는 생명체들에게 가장 중요한 양들과 함께 자연에서 가장 기본적인 상수 역시 이 책에서 다뤘다. 또 수들에 대한 설명과 함께 화학의 핵심 개념도 쉬운 용어로 설명했다. 따라서 이 책은 재료과학에서 원자핵화학 그리고 주기율표에서 독극물에 이르기까지 화학 전반에 걸친 완전한 입문서가 될 수 있을 것이다.
무엇보다도 이 책에 실려 있는 100개의 수는 온갖 흥미 있는 사실들로 우리를 안내해준다. 어떤 화학 과정이 우리 몸을 구성하는 단백질의 반을 공급하고 있는가? 지구 기후에서 350보다 큰 수가 나쁜 수인 이유는? 왜 마리 퀴리의 노트는 위험한가? 어떻게 스카치테이프는 두 러시아 출신 과학자에게 노벨상을 안겨주었나? 왜 고대 그리스 철학자들이 늘어나는 원소로 어려움을 겪었나? 왜 다이아몬드는 알려진 물질 중에서 가장 단단한 물질이 아닌가? 고대 이집트인들의 미라 만드는 기술은 주기율표와 어떤 관계가 있는가? 조리할 때 알코올이 모두 날아간다는 것은 왜 사실이 아닌가? 스테이크를 굽기 전에 종이 수건으로 물기를 빨아들여야 하는 이유는? 어떻게 빛의 속도를 조절할 수 있을까? 원소들 중 ‘냄새나는’이라는 뜻이나 도깨비의 이름을 가지게 된 이유는 무엇인가?
[숫자로 끝내는 화학 100]은 우리가 갖는 수많은 궁금증들 중 화학에 관한 수들을 뽑아 자연의 언어로 쓴 책이다.

머리말

-92.4 하버법의 엔탈피(kJ/mol)
-90 수소결합이 없을 경우 물의 끓는 점(℃)
-3 인 이온의 전하(℃)
9.109390×10-31 전자의 질량(kg)
1.66×10-27 원자질량단위(kg)
1×10-15 동종 요법 치료제의 농도(1000조분의 1)
0.529×10-10 보어반지름(m)
1×10-10 우주 역사에서 가장 낮은 온도(K)
5×10-7 국제질량원기가 매년 잃는 질량(g)
1×10-7 순수한 물에 포함된 하이드로늄 이온의 양(mol/dm3)
0.00008988 수소의 밀도(g/cm3)
0.025 가장 맹독성 뱀인 육지 타이판 독의 LD50의 양(mg/kg)
0.04 대기 중에 포함된 이산화탄소의 양(%)
0.14 피치블렌드 1톤에 포함된 라듐의 양(g)
1 그래핀의 두께(탄소 원자)
1.229 지구 대기의 밀도(kg/m3)
+2 구리(Ⅱ)의 산화수
2 조지프 프리스틀리가 쥐에 제공한 우수 공기의 양(oz)
3 파라셀수스가 제안한 원리의 수: 황, 수은, 염
4 물질 상태의 수
4 탄소의 원자가
4.186 물의 비열(J/g℃)
5 아리스토텔레스 우주론에서의 원소의 수
6 란탄 계열의 주기
6,6 나일론 제조에 사용된 폴리아미드의 분류 기호
6.941 리튬의 원자량(amu)
7 질소의 원자번호
8 옥텟 규칙의 전자 수
8.314 이상기체상수(J/Kmol)
10 광물의 경도를 측정하는 모스경도계
11 나트륨의 원자번호
12.011 탄소의 원자량
13 이스트의 발효를 방해하는 알코올 농도(%)
13 라부아지에가 결혼할 때 아내 마리 안 피에레트의 나이
14 f궤도에 들어갈 수 있는 전자의 수
17 보스-아인슈타인 집적 상태에서의 빛의 속도(m/s)
19 하나의 안정한 원자핵만 가지고 있는 원소의 수
22 티타늄의 원자번호
22.4 기체 1몰의 부피(,)
22.59 오스뮴의 밀도(g/cm3)
28 니켈의 원자번호
42.86 지각에 포함된 이산화규소의 양(%)
45 휘발유의 에너지 밀도(MJ/kg)
50-50 ‘마취 기체’의 산화질소와 산소의 비율(%)
56 바륨의 원자번호
60 헤니히 브란트가 인을 발견하기 위해 처리한 오줌의 통 수
61 원자보다 작은 기본 입자의 수
68 & 70 멘델레예프가 주기율표를 이용하여 예측한 원소의 원자량
74 관측 가능한 우주에 존재하는 수소의 양(%)
76 토리첼리가 발명한 압력계의 수은주 높이(cm)
78.37 에탄올의 끓는점(℃)
79 금의 원자번호
84 이보다 큰 원자번호는 모두 방사성원소
90 상온에서 이산화탄소가 물에 녹는 용해도(cm3/100m,)
98 자연에 존재하는 원소의 수
104 & 105 트랜스페르뮴 전쟁의 원인이 된 원소의 원자번호
104.5 물 분자에서 H-O-H 결합 각도(°)
118 인공원소 중에서 가장 큰 오가네손의 원자번호
126 ‘안정성의 섬’의 원자번호
140 요리할 때 마이야르 반응이 일어나기 시작하는 온도(℃)
146 우라늄의 가장 무거운 동위원소가 가지고 있는 중성자의 수
159 석유 1배럴의 양(,)
169 얀 반 헬몬트의 미루나무 무게(lb)
169.8 질산은의 분자량(g/mol)
235 최초의 원자폭탄을 만드는 데 사용된
우라늄 동위원소의 원자량
273.15 절대온도에서 물의 어는점(K)
274 험프리 데이비가 칼륨을 분리하는 데
사용한 볼타전지 판의 수
334 물의 응고 잠열(KJ/kg)
356.7 수은의 끓는점(℃)
535 탈륨 원소가 내는 녹색 특성 스펙트럼의 파장(nm)
589 태양스펙트럼에서 프라운호퍼 D선의 파장(nm)
600.61 납의 녹는점(K)
850 화약이 발명된 해
893.49 엽록체 a의 분자량(g/mol)
1661 보일이 《회의적 화학자》를 출판한 해
1787 기통 드 모르보 등이 《화학 명명법》을 출판한 해
1789 라부아지에가 《화학 원론》을 출판한 해
1808 돌턴이 《화학의 새로운 체계》를 출판한 해
1828 뵐러가 요소를 합성한 해
1839 찰스 굿이어가 가황고무를 발명한 해
1856 험프리 헨리 퍼킨이 최초의
합성 염료인 모베인을 합성한 해
1862 케쿨레가 벤젠 구조의 꿈을 꾼 해
1869 멘델레예프가 주기율표를 발견한 해
1,913 트립토판 신테타제의 공식 화학 명칭의 글자 수
2,000 베르셀리우스가 준비하고 정제하고 분석한 화합물의 수
3,550 모든 원소 중에서 녹는점이 가장 높은 탄소의 녹는점(℃)
4,184 열의 일당량
5,730 탄소-14의 반감기(년)
12,000 1.4g의 티리언 퍼플 염료를 얻는 데
필요한 달팽이의 마릿수
23,000 조제프 게이뤼삭이 수소를 넣은 풍선을 타고 올라간 높이
400,000 인류가 불을 처음 사용한 때
570,000 셀룰로오스의 최소 분자량(g/mol)
4000만 천연우라늄 1톤에 포함된 에너지(kWh)
9000만 CAS에 등록된 유기물과 무기물의 수
2억 합성 분자 중에서 가장 큰 분자인 PG5의 분자량(amu)
32억 인간 DNA에 포함된 염기 수
9,192,631,770 세슘 원자가 내는 마이크로파의 진동수(Hz)
3.7×1010 라듐 1g에서 1초 동안 붕괴되는 원자의 수
1.7588196×1011 전자의 전하/질량 비(C/kg)
6.0221367×1023 아보가드로수

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