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색깔이나 맛, 냄새 같은 사람의 감각기관으로 알 수 있는 겉보기성질과 녹는점, 끓는점, 용해도, 질량, 밀도 등을 이용하면 여러가지 물질을 구분할 수 있답니다. 각각의 물질이 가진 고유한 특성을 알게 되면 그 물질이 예전과 다르게 친숙하게 보일 거예요.
눈으로 볼 수 없는 원자의 세계
호기심 많은 과학자들은 세상 속 수많은 물질들이 과연 어떤 성질을 가지고 있는지 밝혀 내고자 오랫동안 시도해 왔습니다. 그 결과 어떤 물질은 알루미늄이나 아연과 같은 고체로, 또 어떤 물질은 산소와 수소 등의 기체로 이루어져 있다는 사실을 발견했지요. 이처럼 모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자인‘원자’로 되어 있는데, 원자라는 알맹이는 너무 작아서 직접 만지는 것은 물론 눈으로 보는 것조차 불가능하답니다.
여러 종류의 원자가 모여 분자가 되고 결합 방법에 따라 다양한 특성을 지니게 되요. 바로 원자, 그리고 원자끼리의 결합에 의해 만들어지는 분자의 세계를 파헤치는 학문이 화학이지요. 그렇다면 현재의 화학 발전에 큰 보탬이 된 고대의 연금술에 대해 알아볼까요?
금을 만들어 내는 연금술
주위에 널려 있는 값싼 재료로 금이나 은, 다이아몬드를 만들어 낸다면 엄청난 돈을 벌 수 있겠지요? 누구나 돌멩이가 번쩍이는 금으로 바뀌고 모래알이 다이아몬드로 변하는 동화 같은 상상을 해 본 적이 있을 거예요. 이처럼 동양과 서양에서는 옛날부터 납이나 구리 등을 섞어 귀금속을 만들려는 연금술이 발전해 왔답니다.
연금술사들은 이 세상이 물, 불, 흙, 공기로 구성되어 있고, 이 네 가지 원소의 비율만 적절히 변화시키면 한 물질을 다른 물질로 바꾸는 것도 가능하다고 믿었어요. 그래서 다양한 실험을 통해 금을 만들어 내려 했지요. 결국 연금술사들이 만들어 낸 것은 진짜 금이 아닌, 광택을 내는 물질에 그쳤지만 흥미롭게도 연금술은 화학의 발전을 앞당겼습니다. 금속과 금속을 섞는 합금과 촉매 사용, 증류 등의 방법을 알아 내고 여러 가지 실험용 기구를 만드는 데 큰 기여를 했거든요.
+ ‘일정한 온도에서 기체의 부피와 압력은 서 로 반비례한다’는 보일의 법칙을 만든 아일랜드의 과학자 로버트 보일(1627~1691)도 연금술사 중의 한 사람이에요. 하지만 보일은 모든 이론은 마법이나 주술에 의존하지 않고, 실험을 통해 정확히 검증되어야 한다고 주장하며 근대 화학의 토대를 세워나갔지요. 금을 만들겠다는 허황된 꿈으로 시작 된 연금술이지만 우리의 생활을 편리하게 해 주는 화학의 기초를 다진 셈이니 무한한 호기심과 상상의 가치를 잘 알겠지요?
#사다리 타기 퀴즈 ?? 나는 무엇 일까요?
WHO?
3000~4000년 전 지중해 연안에 위치한 페니키아는 영국과 이집트 등 주변국과 활발한 무역을 하고 있었다. 어느 날 천연소다를 가득 실은 한 척의 배가 페니키아에 상륙했다. 식사 준비를 위해 해안가에 불을 지핀 선원들은 냄비를 받칠 돌이 없자 배로 달려가 소다 덩어리 몇 개
를 가져왔는데….
HOW?
이 물질은 가볍고 튼튼하고 다양한 색을 낼 수 있기 때문에 우리 생활을 편리하게 해 주는 많은 제품을 만들 수 있다. 처음에는 당구공이나 단추 등을 만들었고 현재는 산업 모든 분야에서 없어서는 안 될중요한 물질이 되었다.
WHY?
저항이 없다는 건 무엇을 의미할까? 전기가 잘 통하는 도체라도 자유전자가 움직일 때 주변의 이온이나 다른 전자들과 충돌하며 저항이 발생한다. 따라서 저항이 0이 된다는 것은 자유전자가 아무런 방해도 받지 않고 운동한다는 뜻이다. 그만큼 저항에 의해 생기는 열을 줄이고 에너지 효율도 높일 수 있다.
초전도체
WHO?
네덜란드의 물리학자 오네스 ( 1853~ 1926 ) 는 1908년 헬륨기체를 액체로 만드는 과정에서 온도를 재기 위해 수은을 사용했다. 그런데 온도를 점점 떨어뜨리며 전기 저항을 조사하던 중 -269.2℃에서 수은의 저항이 거의 없어지는 현상을 발견했다.
HOW?
전기나 열을 잘 전하는 물질을 전도체라고 하는데, 이 물질은 전기저항이 거의 없어서 아무런 방해를 받지 않고 전기를 전달할 수 있다. 단 조건은 차가워야 한다는 것! 또 세기가 큰 전류를 흘려보내면 강력한 자기장이 발생하므로 자기부상열차 등의 운송수단을 만들 수도 있다.
WHY?
이 물질은 모래를 소다, 석회 등과 섞어높은 온도에서 펄펄 끓이다 급속히 냉각시켜 만든다. 그래서 겉모양은 고체처럼 보이지만, 사실 액체의 성질을 그대로 지니고 있다. 이 물질은 고체와 같은 결정을 가지지도 않고, 조금만 온도를 높여도금방 말랑말랑해진다.
유리
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WHO?
스위스 바젤대학교의 교수였던 쇤바인(1799~1868)은 1846년 화학 실험 도중 시료가 든 병을 우연히 바닥에 떨어뜨렸다. 그 병에는 염산과 질산을 3대 1로 섞어 만든 액체가 들어 있었는데 그는 아무생각 없이 면으로 된 치마로 휙휙 바닥을 닦았다. 며칠 뒤 굳어 버린 용액은 마치본드처럼 바닥에 붙어서 쉽게 떨어지지 않았다.
HOW?
활활 타는 불에 소다 덩어리가 녹으며 모래와 섞이자 이상한 일이 일어났다. 지금껏 본 일조차 없던 투명한 액체가 흘러나오는 것이었다. 손재주가 뛰어났던 페니키아인들은 이 물질을 이용해 색을 띤 장식용 구슬이나 그릇을 만드는 등 다양한 시도를 했다.
WHY?
쇤바인이 발견한 니트로셀룰로오스는 면에 들어 있는 셀룰로오스가 질산과 결합하여 만들어졌다. 그러나 손톱에 바르는 매니큐어와 폭약의 재료로 쓰이는 등 너무 위험했기 때문에 차차 안전하고 실용적인 목적으로 이 물질은 다시 개발되었다. 이 물질은 오랫동안 썩지 않고 불에 타면 유해한 공해 물질을 배출하기 때문에 철저하게 분리수거하여 재활용해야 한다.
플라스틱
눈으로 볼 수 없는 원자의 세계
호기심 많은 과학자들은 세상 속 수많은 물질들이 과연 어떤 성질을 가지고 있는지 밝혀 내고자 오랫동안 시도해 왔습니다. 그 결과 어떤 물질은 알루미늄이나 아연과 같은 고체로, 또 어떤 물질은 산소와 수소 등의 기체로 이루어져 있다는 사실을 발견했지요. 이처럼 모든 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자인‘원자’로 되어 있는데, 원자라는 알맹이는 너무 작아서 직접 만지는 것은 물론 눈으로 보는 것조차 불가능하답니다.
금을 만들어 내는 연금술
주위에 널려 있는 값싼 재료로 금이나 은, 다이아몬드를 만들어 낸다면 엄청난 돈을 벌 수 있겠지요? 누구나 돌멩이가 번쩍이는 금으로 바뀌고 모래알이 다이아몬드로 변하는 동화 같은 상상을 해 본 적이 있을 거예요. 이처럼 동양과 서양에서는 옛날부터 납이나 구리 등을 섞어 귀금속을 만들려는 연금술이 발전해 왔답니다.
연금술사들은 이 세상이 물, 불, 흙, 공기로 구성되어 있고, 이 네 가지 원소의 비율만 적절히 변화시키면 한 물질을 다른 물질로 바꾸는 것도 가능하다고 믿었어요. 그래서 다양한 실험을 통해 금을 만들어 내려 했지요. 결국 연금술사들이 만들어 낸 것은 진짜 금이 아닌, 광택을 내는 물질에 그쳤지만 흥미롭게도 연금술은 화학의 발전을 앞당겼습니다. 금속과 금속을 섞는 합금과 촉매 사용, 증류 등의 방법을 알아 내고 여러 가지 실험용 기구를 만드는 데 큰 기여를 했거든요.
#사다리 타기 퀴즈 ?? 나는 무엇 일까요?
WHO?
3000~4000년 전 지중해 연안에 위치한 페니키아는 영국과 이집트 등 주변국과 활발한 무역을 하고 있었다. 어느 날 천연소다를 가득 실은 한 척의 배가 페니키아에 상륙했다. 식사 준비를 위해 해안가에 불을 지핀 선원들은 냄비를 받칠 돌이 없자 배로 달려가 소다 덩어리 몇 개
를 가져왔는데….
HOW?
이 물질은 가볍고 튼튼하고 다양한 색을 낼 수 있기 때문에 우리 생활을 편리하게 해 주는 많은 제품을 만들 수 있다. 처음에는 당구공이나 단추 등을 만들었고 현재는 산업 모든 분야에서 없어서는 안 될중요한 물질이 되었다.
WHY?
저항이 없다는 건 무엇을 의미할까? 전기가 잘 통하는 도체라도 자유전자가 움직일 때 주변의 이온이나 다른 전자들과 충돌하며 저항이 발생한다. 따라서 저항이 0이 된다는 것은 자유전자가 아무런 방해도 받지 않고 운동한다는 뜻이다. 그만큼 저항에 의해 생기는 열을 줄이고 에너지 효율도 높일 수 있다.
초전도체
WHO?
네덜란드의 물리학자 오네스 ( 1853~ 1926 ) 는 1908년 헬륨기체를 액체로 만드는 과정에서 온도를 재기 위해 수은을 사용했다. 그런데 온도를 점점 떨어뜨리며 전기 저항을 조사하던 중 -269.2℃에서 수은의 저항이 거의 없어지는 현상을 발견했다.
HOW?
전기나 열을 잘 전하는 물질을 전도체라고 하는데, 이 물질은 전기저항이 거의 없어서 아무런 방해를 받지 않고 전기를 전달할 수 있다. 단 조건은 차가워야 한다는 것! 또 세기가 큰 전류를 흘려보내면 강력한 자기장이 발생하므로 자기부상열차 등의 운송수단을 만들 수도 있다.
WHY?
이 물질은 모래를 소다, 석회 등과 섞어높은 온도에서 펄펄 끓이다 급속히 냉각시켜 만든다. 그래서 겉모양은 고체처럼 보이지만, 사실 액체의 성질을 그대로 지니고 있다. 이 물질은 고체와 같은 결정을 가지지도 않고, 조금만 온도를 높여도금방 말랑말랑해진다.
유리
WHO?
스위스 바젤대학교의 교수였던 쇤바인(1799~1868)은 1846년 화학 실험 도중 시료가 든 병을 우연히 바닥에 떨어뜨렸다. 그 병에는 염산과 질산을 3대 1로 섞어 만든 액체가 들어 있었는데 그는 아무생각 없이 면으로 된 치마로 휙휙 바닥을 닦았다. 며칠 뒤 굳어 버린 용액은 마치본드처럼 바닥에 붙어서 쉽게 떨어지지 않았다.
HOW?
활활 타는 불에 소다 덩어리가 녹으며 모래와 섞이자 이상한 일이 일어났다. 지금껏 본 일조차 없던 투명한 액체가 흘러나오는 것이었다. 손재주가 뛰어났던 페니키아인들은 이 물질을 이용해 색을 띤 장식용 구슬이나 그릇을 만드는 등 다양한 시도를 했다.
WHY?
쇤바인이 발견한 니트로셀룰로오스는 면에 들어 있는 셀룰로오스가 질산과 결합하여 만들어졌다. 그러나 손톱에 바르는 매니큐어와 폭약의 재료로 쓰이는 등 너무 위험했기 때문에 차차 안전하고 실용적인 목적으로 이 물질은 다시 개발되었다. 이 물질은 오랫동안 썩지 않고 불에 타면 유해한 공해 물질을 배출하기 때문에 철저하게 분리수거하여 재활용해야 한다.
플라스틱
