최근 수정 시각 : 2024-04-06 13:43:35

일반화학

1. 개요
1.1. 교재1.2. 배우는 것들
2. 문과생의 수강3. 수험 과목으로서의 일반화학

1. 개요

대학 1학년 대상의 화학 기초강좌. 유기화학, 무기화학, 물리화학 등 폭넓은 화학의 지식을 넓고 얕게 배운다. 일반물리와는 다르게 교재로 어떤 과목을 채택하느냐에 따라 배우는 내용이 상당히 달라진다. 물리의 경우 학습의 테크트리가 어느 정도 정형화되어 있으나, 화학은 그렇지 않기 때문이다. 자세한 내용은 교재 항목 참고.

일반적으로 두 학기에 걸쳐서 두꺼운 책 한 권을 배우게 되며 보너스로 일반화학실험을 강제로 듣게 하는 학교도 있다. 광운대학교, 건국대학교, 경희대학교, 동국대학교, 서울시립대학교, 세종대학교, 연세대학교, 충북대학교, 한양대학교[1], 서울과학기술대학교, 한국외국어대학교등에선 일반 시리즈는 아예 이론과 실험이 한 과목으로 묶여 있다.(그리고 이럴 때 일반물리 역시 시리즈로 묶인다.)

말 그대로 일반화학이라 모든 화학 분야를 조금씩 맛보기하게 된다. 따라서 배우는 내용의 범위가 상당히 넓다. 고등학교 화학1,2의 연장선상에 있기 때문에 고등학교 때 화학Ⅱ를 제대로 공부해 두었다면 상당히 도움이 된다.[2] 특히 화학을 좋아하는 일부 과학고를 준비하는 중학생[3]이나 고등학교 이과 학생들의 경우 일반화학을 선행학습하는 경우도 많다.

당연히 수강생 수도 매우 많으며 웬만한 학교에서는 한 학기에 수백 명은 가뿐히 넘는다. 자신의 전공이 화학과는 별로 관련이 없다고 해서 방심하면 안 된다. 이공계라면 전공이 뭐든 얄짤없이 일반화학(+ 일반물리학, 미적분학)을 무조건 듣도록 요구하는 경우가 많기 때문.

워낙 많은 학생이 듣다보니 다 똑같은 일반화학 수강생이라도 배경 지식이나 기대하는 수업의 수준은 개인에 따라, 그리고 자신의 전공에 따라 매우 다를 수밖에 없다. 따라서 화학 전공자들이나 기타 심화 학습을 원하는 학생들을 위해 고급반, 혹은 그와 반대로 세부 내용보다는 기본 개념에 중점을 두고 훑듯이 가르치는 개론반을 따로 개설하는 경우도 있다. 혹은 '나는 이미 고등학교 때 일반화학을 지겹게 공부해서 여기서 또 듣느라 시간 낭비할 필요 없다'고 주장하는 학생들을 위해 일반화학 시험을 쳐서 합격점 이상을 받으면 일반화학 수업을 면제해주는 제도를 시행하는 대학도 있다. 포항공과대학교, KAIST, 성균관대학교, 서강대학교[4]에서 시행중이다.[5]

과학고의 경우 고급화학을 배우는 곳도 있고 AP과정으로 일반화학을 미리 듣는 곳도 있다. 고급화학 구성도 일반화학과 거의 비슷하다. 영재학교의 경우에는 고급화학이 개설 되는 경우도 있고 아닌 경우도 있지만 AP 일반화학은 거의 항상 열리는 편이고 많은 학생들이 수강한다.

1.1. 교재

화학 자체가 세부 분야가 확실히 정의되지 않았기 때문에 일반물리학과와는 달리 책마다 내용의 구조가 달라지는데, 어떤 사람이 가르치느냐에 좌우되는 것도 있지만, 어떤 책으로 배우느냐에 따라서 매우 크게 달라진다.
  • 앳킨스(원서 제목: 'Chemical Principles')
    이 책 또한 가끔 쓰이는데 옥스토비에 준하는 난이도를 자랑하고 있다. 옥스토비나 줌달에 비해서는 단원별로 난이도가 고른 편이나 오비탈 단원에서는 상당히 뜬금없이 파동함수(!)들이 등장해 학생들을 멘붕시킨다고 한다. KAIST, UNIST가 이 책을 2013년까지 사용했었다가 14학번은 더 빡치는 옥스토비 7판으로 바꿔버렸다. 서울대학교의 경우 통년 강좌[12]에서는 어렵다고 악명이 자자한 옥스토비를 앳킨스로 바꿨지만 그게 그거라는 평을 듣고 있다. 또한 단학기 강좌[13]의 경우 내용이 가벼운 마스터톤 7판 교재를 주로 쓰는 편이나, 교수가 교재를 고르기 때문에 어떤 교수에게 걸리느냐에 따라 교재가 달라진다. 실제로 2014년에는 옥스토비를, 2015~16년에는 앳킨스를 사용한 바 있다. 2019년 현재는 단학기, 통년 모두 앳킨스를 사용 중이다. 다만 분자오비탈 등의 경우 옥스토비에 비해 확실히 쉬운 부분만 설명하고 있으며, 실제로 양자역학의 수학은 거의 다루지 않고 particle in a box 문제만 간단하게 풀어본다. 지나치게 겁 먹을 필요 없다. 대전과학고, 광주과학고, 연세대학교 의예과 및 한국교원대학교 화학교육과에서도 사용하고 있다. MIT에서도 1학년 화학개론 강의 시간에 이 교재를 사용한다.
  • 실버버그(원서 제목: 'Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change')
    미국에서 많이 사용되는 책이다. 여러모로 그나마 균형잡혀 있는 책으로 평가 받는 듯하다. 난이도는 당연히 위에 언급된 책에 비하면 매우 쉬운 편이다. 맥-그로우 힐 교과서의 경우 대학별로 전용 교과서를 출판해주는 경우가 많아 교과서별로 격차가 있으나, 대체로 경우 전반부는 물리화학과 양자역학과 연관된 내용이 튀어나와 학생들을 맨붕시키곤 한다. 오히려 뒷부분으로 가면 훨씬 쉬워진다. 따라서 이 교과서를 쓰는 대학에선 일반화학 I이 II보다 압도적으로 어렵다. 보통 주립대학에서 많이 쓰는 교과서이며, 다양한 일반화학 수강자의 필요를 총족 시켜준다는 것이 큰 특징. 공학이든, 순수화학이든, 생물학이든 다 그럭저럭 만족할 만한 교과서...이긴 한데, 이 책도 교수의 강의 능력과 스타일에 따라서 난이도가 하늘과 땅 차이인 것은 마찬가지. 현재 단국대학교, 인하대학교[18] 자연과학대학에서 사용되고 있다.
  • 마스터톤(원서 제목: 'Chemistry Principles and Reactions')
    여타 다른 일반화학 책보다 상대적으로 얇으며(약 700쪽 정도; 보통 1000쪽 넘어간다) 내용도 보다 쉽게 구성되어 있다. 그러나 연습문제 중 뒤쪽의 심화문제는 역시 계산기를 벗삼아야 한다. 현재 한국과학영재학교에서 일반화학의 선수과목인 1학년 화학 필수과목(즉, 고등학교 과정) 교재로 사용 중이다.
  • McMurry(원서 제목: 'Chemistry')
    이 책은 다른 책들과 다른 점이 있는데 0장이 존재 한다는 것이다. 0장의 제목은 '화학적 도구:실험과 측정'이라는 단원이다. 이 단원에서 과학에서 자주 사용하는 단위들과 pico, nano, micro, milli, 등과 같은 그리스어 접두사 몇 개가 나온다. 이 책은 원자-우선 접근법(atoms first approach)를 사용한다. 0장부터 23장까지 총 24장으로 구성 되어있고, 뒤에 있는 부록에는 수학연산, 25℃에서의 열역학적 성질, 25℃에서의 평형 상수, 25℃에서 표준 환원 전위, 물의 성질이 있다(이 책은 뒷 부분에 답지가 붙어 있는 형태이다.). 이 책은 열화학, 열역학, 전기화학, 배위화학, 핵화학, 유기화학, 생화학, 등이 모두 설명이 되어 있다. 보통 한 단원당 100~150문제 정도 있다. 특이하게도 이 책의 구성이 다른 일반화학 교재들과 다른데 양론과 수용액의 반응이 앞에 구성되어있는 전형적인 순서를 따르지 않고 원자의 오비탈 모양, 공유결합, 분자 구조 형태 파트가 앞부분에 있고 양론과 수용액의 반응 파트는 그 다음 순서에 실려있다. 여기에 있는 McMurry는 John E. McMurry로 유기화학의 그 McMurry가 맞다. 현재 광운대학교, 동국대학교, 서울시립대학교, 숭실대학교, 한양대학교, 하나고등학교[19], 한국항공대학교, 인천대학교에서 사용 중.

1.2. 배우는 것들

제대로 된 교재의 경우 현대에는 미시 세계로부터 거시 세계로, 물질에 대해 먼저 배우고 그 뒤에 반응을 배우는 구성으로 되어 있다. 화학에 필요한 양자역학과 원자 구조, 분자와 결합, 상(phase) 순서대로 크기 순서대로 물질을 배운 뒤, 화학 반응의 중요한 두 유형인 산염기 및 산화환원 반응[20]에 대해 배우고, 핵반응과 전이금속 화학을 약간 다룬 뒤 유기화학을 마지막에 간단하게 넣는 것이 전형적인 일반화학 교재의 구성이다. 그러나 줌달 일반화학과 같은 책은 이런 이해를 위한 순서를 전혀 배려하지 않고 순서가 거의 분배가 안 되어 있다.[21]

대부분의 내용이 고등학교 화학1 및 화학2의 연장선이며 각 책마다 전체적으로 다루는 내용은 대게 비슷하나 내용의 배열에는 상당한 차이가 있다. 유기화학에서 마지막에 꼭 생화학 단원을 삽입하는 것처럼 일반화학에서는 높은 확률로 마지막에 유기화학 단원을 첨부한다. 물론 이걸 무시하고 종강하는 교수들도 많다. 어차피 유기화학 가면 처음부터 다시 배워야 하고, 유기화학의 전반적인 내용을 고작 챕터 한둘에 끼워넣으면 단순 암기과목 이상의 의미를 갖지 못한다.

개인마다 어렵게 느끼는 부분은 모두 다르지만, 일반적으로 일반화학에서 학생들이 어렵게 느끼는 챕터를 꼽으라면 다음과 같다.
  • 산염기와 평형을 비롯한 분석화학 부분: 이게 개념 자체가 어렵지는 않은데 제대로 이해하기 위해서는 엄청나게 많은 연습 문제를 풀어 봐야 한다. 그렇지 않으면 자신은 다 이해했다고 생각했지만 실제로는 하나도 아는 게 없다는 사실을 깨닫게 될 것이다. 화학 I의 더러운 산염기와 처절한 사투를 벌이면서 1, 2등급을 다투던 경험이 있는 소수의 사람들에겐 굉장히 익숙하고, 고등학생들을 대상으로 한 경시대회나 한국화학올림피아드, 국제화학올림피아드에서도 절대로 빠지지 않고 나오는 분야이기 때문에 고등학교 때 경시를 준비했던 학생들은 이 산염기와 평형 분야를 아는 경우가 많다. 그리고 계산 문제가 유난히 많아 수학적인 사고 능력도 필요하다. 즉, 공학용 계산기와 친해져야만 한다. 문제를 꼬아서 어렵게 내기도 좋은 토픽.
  • 열역학: 말 그대로 잠시 물리화학의 범위로 넘어가 열역학을 배우는 단원. 깊게 들어가는 정도는 책에 따라 차이가 심하다(위에 설명한 옥스토비에 걸리면 자연 로그와 적분이 들어간 수식과 내내 씨름해야 한다). 고등학교 때 물리Ⅱ의 열역학을 열심히 공부한 학생이라면 그나마 쉬울 수도 있는데, 열역학 제1법칙의 경우 물리에서 쓰는 수식과 부호가 다른 경우도 있어 주의가 필요하다.(주로 부피가 팽창할 때의 일을 +로 정의하느냐 -로 정의하느냐의 차이에서 온다.) 산염기만큼은 아니지만 계산 문제도 많으며 특히 부호 가지고 사람 헷갈리게 만드는 문제가 많다. 그리고 보통 일반화학 레벨에서는 별로 볼 일이 없지만 출제자가 마음만 먹으면 문제를 엄청나게 복잡하게 꼬아서 낼 수 있는 토픽이다. 그 난이도가 산염기 평형 문제와는 상대도 안 될 정도.
  • 분자 구조와 오비탈: 이 토픽은 개인차가 좀 심한데 굉장히 이해가 빠른 사람도 있고 전혀 반대인 경우도 있다. 따라서 싫어하는 사람은 정말로 싫어한다. 뭔가 계산하는 문제가 많은 일반화학답게 파장, 주파수 등을 계산하는 문제들로 시작하여이건 물리 아닌가 처음 보는 단어들과 개념들이 수두룩하게 나오기 때문에 암기도 필요하다. 보통 전공자들을 위한 물리화학 수업에서나 조금 더 깊게 다루게 되고 일반화학에서는 화학Ⅱ 수준으로 맛보기하는 데 그친다. 하지만 마찬가지로 옥스토비 걸리면(...) 혹은 담당 교수가 물리화학을 좋아한다 심한 경우 너무 몰입한 나머지 1학년 애들 앞에서 편미분 기호가 들어간 수식으로 칠판을 도배하는 교수도 있다. 그렇기 때문에 저 둘의 교집합이 걸리면 그 수업은 그냥 포기하자. 뭐 물론 올림피아드 치고 들어온 굇수들은 잘만 넘어간다
  • 유기 화합물과 유기 반응: 일반화학에서 가장 외울 내용이 많은 단원이라 일컬어진다. 기존 2009 개정 교육과정의 화학I에 나온 탄화수소 수준을 넘어 치환기(functional group)에 대한 명명법을 자세히 배우고, 기본적인 숫자 배열(numbering)과 함께 대표적인 유기 반응을 간단히 배운다. 일반화학 수준에서는 유기 반응의 매커니즘까지 다루는 경우가 드문 편인데, 이로 인해 교과서에 소개된 유기 반응을 닥치고 모두 외워야 한다. 가뜩이나 명명법에서도 외울게 많은데 유기반응의 경우 어느 유기분자에 어느 시약을 쓰면 어떤 반응[22]이 일어나는지를 파악 후 생성물을 예측해야 한다. 한 마디로 말해, 교과서에 나온 내용과 예제, 연습문제를 정말 모조리 다 외워버려야 한다. 그나마 위 세 파트와 달리 이 부분은 진도 안 나갈 수도 있다.

2. 문과생의 수강

서울대학교에는 특이하게도 인문계 학생만 수강할 수 있는 일반화학 강의가 있었다. 이름하여 인문사회계를 위한 화학(약어로는 인사화). 인사화는 지나치게 어렵다는 이유로 수강생들의 강한 항의를 받아 왔는데 강의평가 사이트에 가면 별점이 10점 만점 중 2점대로 주어져 있고, 수강평은 온갖 하소연과 읍소로 도배되어 있다. 개중에는 '차라리 이공계를 위한 화학으로 이름을 바꿔주세요' 같은 풍자도 있다. 그럴 법도 한게, 문과 상대로 하는 단학기짜리면서, 정작 가르치는 내용은 이과에서 두 학기에 나눠 가르치는 옥스토비를 오히려 아득히 뛰어넘는 수준이라 문과생들을 상대로 기말고사 범위 내내 물리화학과 양자화학을 강요하는 강의이다. 심지어 진도 나가는 속도도 폭풍이면서 수준까지 깊게 나가다보니, 이과 친구들에게 도움을 받고 싶어도 못 받는 사태까지 벌어졌다! 다른 인사 시리즈들에서도 비슷한 문제가 제기되었으나 인사화의 밸붕이 워낙 독보적이라 묻혀버렸다..오히려 이런 악평에 호기심과 도전정신이 샘솟아, 졸업 전 저 강의만은 정복하고 가야겠다는 식으로 달겨드는 괴수들도 간간이 보였으나 너무 평이 안 좋아 결국 2011년 2학기 이래로 2년간 단 한 번도 개설되지 못해서 이들이 도전할 곳 자체가 없어져 버렸다. 다른 인사 시리즈 강의들은 적어도 1년에 한 번은 개설되는 것과는 대조적이다. 화학부에서는 다시는 이 강의를 개설할 계획이 없다고 한다. 이 외 다른 인사 시리즈로 인문사회계를 위한 수학, 인문사회계를 위한 물리학, 인문사회계를 위한 생물학 등이 있다. 다행히 이 과목들은 인사화와는 달리 그럭저럭 운영되고 있는 듯. 특히 인사수의 경우 학생이 넘쳐나서 학기당 서너 개의 강좌가 꼬박꼬박 열린다.

서울대처럼 문과 전용 일반물리/일반화학/일반생물학 강의가 없는 학교에서는 간혹 인문대생이 일반화학을 들으러 오는 경우도 있다. 그런데 굳이 인문계 화학이라고 문과생 전용처럼 써있지 않더라도 일반화학은 난이도를 얕보고 낚이는 학생들이 상당히 많다. 다른 1학년 핵심교양 수준에서는 물리학보다는 쉬울 것이라고 생각하여 달려들었다가 실제로는 공통과학을 훨씬 뛰어넘는 심오함과 방대함 때문에 지치는 것. 그래서 시험기간이 다가오면 "내가 왜 일반화학을 신청했을까" 하고 진지하게 고민하는 문과생들이 생기곤 한다.

연세대학교의 경우, 전교에서 개강하는 모든 과목을 통틀어서 유일하게 필수교양 중에서 두 영역(자연과 우주/생명과 환경) 중 선택이 가능한 과목이다.

3. 수험 과목으로서의 일반화학

[1] ERICA캠도 해당 [2] 이는 일반물리, 일반생물학도 마찬가지. [3] 실제로 중학생화학대회 때문에 하는 중학생들도 제법 된다. [4] 신입생/편입학생만 가능하며 (당연하겠지만)학기 시작 전에 친다. [5] 그 반대로 시험 성적이 아주 형편 없으면 기초 화학을 먼저 듣고 와서 일반화학을 듣게 만드는 경우도 있으며, 수업 면제까지는 아닌데 일정 성적이 넘으면 고급 과목 신청 자격을 주고, 그 대신 이 과목을 듣는 학생은 상대 평가 의무를 풀어줘서 학점 따기 좋게 만드는 학교도 있다. 사실 선택형 수능제가 도입된 이후 수능 과목으로 화학을 쳤느나 다른 과목을 쳤느냐에 따라 기초 학력의 차이가 너무 커서(거기에 상위권 대학의 경우 과학고/영재학교 출신이라는 괴수까지 범위가 더 넓어진다.) 각 학교에서 고심끝에 도입한 제도들이다. [6] 다들 알겠지만 현대라는 말이 붙는 순간 양자역학과 얽혀있다. [7] 일반화학및실험(1)(2) 분반 중, 화학과 분반만 옥스토비를 사용하고, 그 외 분반은 브라운을 사용한다. [8] 이과대학만 옥스토비고 그 외에는 줌달 [9] 교수님마다 다른데, 일단 기본적으로 어떤 교재를 쓰든 영어 강의다... [10] 비이과대만 줌달이고 이과대학은 옥스토비 [11] 1년 써보고 불만이 폭주하여 다시 옥스토비로 회귀. [12] 일반화학 내용을 1,2학기로 나누어 가르치는 강좌로 대부분의 공대생들과 자연대생들은 통년 형태의 강좌를 듣는다. [13] 일반화학을 한 학기 만에 가르치는 과목으로, 화학의 활용 비중이 적은 일부 공대생 및 자연대생들, 화학이 중요하지만 단과대 내규 때문에 단학기 강좌를 듣는 농생대생들, 화학이 필요한 생활대생들과 일부 문과 출신 학생들이 듣는다. 통년 강좌에 비해 다루는 내용의 깊이가 얕다. 주로 해당 과목의 경우 일반화학이 아닌 교양화학으로 과목이 개설되는 경우가 많다. [14] 일반반 한정. 고급반은 논문으로 수업한다. [15] 생명과학대학 1학년 화학수업인 화학의 기초 및 연습에서 사용한다. [16] 일반화학및실험(1)(2) 분반 중, 화학과 분반만 옥스토비를 사용하고, 그 외 분반은 브라운을 사용한다. [17] 이전까진 줌달을 사용했지만 2019년부터 레이먼드 창을 사용한다. [18] 2019학년도 전에는 줌달을 사용했다. [19] 1학년 심화화학에서 쓰고, 2학년 고급화학에서는 옥스토비를 쓴다. [20] 고등 과정 및 일반화학에서 배우는 모든 반응은 산/염기 혹은 산화/환원으로 분류할 수 있다. 다만 일반화학에서는 Arrhenius 산/염기와 간단한 형태의 전지에 대한 계산만 다루기 때문에 이를 깨닫기 어려울 뿐. [21] 과거에는 반응을 먼저 배우고 물질을 배우는 형태가 많았다고 하는데, 현 방식은 체계적이고 일관적이지만 처음 배우는 내용이 양자역학이다 보니 처음 배우기에 어렵다는 단점이 있다. [22] 첨가 반응, 제거 반응, 치환 반응 [23] 주로 줌달의 교재가 해당 시험 준비에 많이 사용된다.

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