물은 액체일 때보다 고체일 때 더 가볍습니다. 게다가 대부분 물질은 액체 상태일 때 온도가 올라가면 팽창하면서 가벼워지지만, 특이하게도 물은 4℃일 때 가장 무겁습니다. 만약 얼음이 0℃인 물보다 무겁다면, 수면에서 냉각된 얼음은 생성되자마자 바닥으로 가라앉을 것입니다. 강이든 바다든 바닥이 얼음으로 가득하겠지요. 그러나 누구나 아는 것처럼 얼음은 수면 위에 계속 머무릅니다. 0℃보다 기온이 더 내려가더라도 물속 생물이 생존을 유지할 수 있는 이유입니다.
물은 왜 고체가 액체보다 더 가벼울까요? 그 원인은 물 분자의 결합 방식에 있습니다. 물 분자는 한 개의 산소 원자에 두 개의 수소 원자가 결합해 만들어집니다. 여기서 두 수소 원자는 일정각도(104.5℃)를 이루는 꺾은선 모양을 하고 있습니다.

물 분자의 수소 원자와 주변의 다른 물 분자의 산소 원자는 양(+)전하와 음(-)전하로 서로를 끌어당깁니다. 이 결합을 수소 결합이라고 합니다. 수소 결합은 일반 분자 간의 끌어당김보다도 강력합니다. 이를 다르게 표현하면 ‘물 분자는 분자 내의 전기적 치우침이 큰 분자다’라고 표현할 수 있습니다.
---「얼음이 가라앉지 않는 과학적인 이유」중에서

“칼슘은 무슨 색일까요?” 하고 질문을 하면 “흰색이요”라고 대답하는 사람이 많습니다. 우리가 일상에서 흔히 접하는 칼슘은 칼슘의 화합물이며, 칼슘만 존재하는 칼슘의 홑원소 물질(금속 칼슘이라고도 함)은 화학자가 아니면 보기 힘들기 때문입니다.

칼슘의 홑원소 물질은 알칼리 토금속(alkaline earth metal)에 속하며, 은색을 띠고 있습니다. 반면 탄산칼슘(석회암, 달걀껍데기, 조개껍데기의 성분), 수산화칼슘(소석회), 산화칼슘(생석회) 등 칼슘의 화합물은 모두 흰색입니다. 나트륨과 칼륨의 홑원소 물질도 칼슘처럼 은색 빛이 나는 금속입니다. 참고로, 불꽃에 연소 시킬 때에도 원소마다 다른 색깔이 나타납니다.
---「칼슘은 무슨 색일까?」중에서

폭죽의 색상은 불꽃의 화학반응에 따라 달라집니다. 금속 원소화합물을 폭죽의 재료에 섞으면 금속의 종류에 따라 불꽃의 색이 결정됩니다. 빨간색은 스트론튬 화합물, 녹색은 바륨 화합물, 노란색은 나트륨 화합물, 파란색은 주로 구리 화합물로 만듭니다. 빨강, 초록, 노랑, 파랑 이외의 색은 여러 가지 화합물을 섞어 만듭니다.

반짝반짝 빛나는 하얀색은 알루미늄이나 마그네슘 등의 금속 분말이 연소할 때 나타납니다. 옥 속에는 금속 가루와 산화제(금속이 산소와 강하게 결합하도록 만드는 물질)가 섞여 있는데, 이 두 물질이 서로 반응하면 대량의 열이 발생하고 3,000℃ 정도의 고온이 되어 하얗게 빛납니다.

불꽃 반응이 일어나고 있을 때는 금속 중의 전자 에너지가 불꽃의 열로 인해 낮은 상태에서 높은 상태로 바뀝니다. 에너지가 높은 상태는 전자가 불안정한 상태이므로, 전자는 다시 에너지가 낮은 상태로 돌아갑니다. 이때 가시광선 파장의 빛이 방출되기 때문에 우리 눈으로 색을 볼 수 있는 것입니다.
---「왜 불꽃마다 터질 때의 모양과 색이 다른 걸까?」중에서

프레온은 활용도가 높기 때문에 꿈의 물질로 여겨졌습니다. 그러나 얼마 지나지 않아 오존층을 파괴하는 주범이 프레온이라는 사실이 밝혀집니다. 그래서 프레온 대신 대체 프레온 가스를 사용하기 시작했습니다. 그러자 이번에는 대체 프레온이 온실효과가 강하다는 것을 알게 됩니다. 즉, 지구 온난화를 초래하는 물질인 것입니다.

지금은 프레온류 물질 대신 이소부탄(C4H10)이라는 탄소(C)와 수소(H)가 결합한 물질을 사용합니다. 이소부탄은 불을 붙이면 연소합니다. 그래서 프레온과 비교하면 불편한 점이 있습니다. 에어컨과 냉장고에는 여전히 대체 프레온을 사용합니다. 앞으로는 냉매가 달라지겠지만, 현재로서는 대체 프레온을 사용하고 있습니다.
---「독이 되어 버린 화학 물질들」중에서

원유를 채굴하면 가장 먼저 분별 증류를 합니다. 분별 증류란 두 개 이상의 물질이 섞여 있는 용액에서 끓는 온도(끓는점)의 차이를 이용해 성분을 나누는 방법입니다. 이 분별 증류를 이용하면 휘발유, 가솔린 액화석유가스(LPG), 나프타, 등유, 경유 등을 얻을 수 있습니다.

액화석유가스는 프로판(끓는점 약 -42°C) 이나 부탄(끓는점 약 -1°C) 등 끓는점이 낮은 물질들로 구성되어 있어 쉽게 발화합니다. 자동차의 연료가 되는 휘발유는 대략 5~10개의 탄소원자로 구성되어 있으며 끓는점은 약 30~100℃입니다. 석유화학공업의 주원료인 나프타는 원유를 증류할 때 100~180℃ 끓는점 범위에서 생성되는 탄화수소 혼합체입니다. 나프타에서는 에틸렌, 프로펜, 벤젠 등의 원료를 얻을 수 있습니다.

이외에도 가정용 연료나 제트기의 연료로 사용되는 등유는 탄소수 약 11~15개로 끓는점은, 디젤엔진의 연료인 경유는 탄소수 약 15~20개인 탄화수소가 주성분으로 끓는점은 약 250~320℃입니다.