중학생 영재교실 통신교육 과제

2. 화학의 혁명을 주도한 라부아지에; 질량 불변의 법칙 역사상 가장 중요한 물리학자 한 사람으로 뉴턴을 손꼽는다면, 화학에 있어서 이와 비슷한 위치를 차지하는 사람이 바로 프랑스의 화학자 라부아지에이다. 1770년까지만 해도 물을 여러 차례 반복해서 증류하면 흙으로 바뀐다는 아리스토텔레스 식의 생각이 지배했다. 그러나 프랑스 화학자 라부아지에(Antoine Lavoisier ;1743～1794)는 물을 밀폐된 유리 기구에서 101일 동안 끓인 후에, 정밀한 저울을 사용해서 바닥에 생겨난 찌꺼기의 무게만큼 유리 기구의 무게가 줄어든 것을 증명했다. 뿐만 아니라 물의 무게는 전혀 변하지 않았다. 물이 흙으로 바뀐 것이 아니라, 유리의 일부가 녹아 나온 것이 확실해 진 것이다. 라부아지에는 또한 여러 가지 화학 반응에 관계되는 물질의 질량을 정밀하게 측정해서 생성 물질의 질량의 합은 반응물질의 질량의 합과 똑같다고 하는 ‘질량 불변의 법칙’을 확립했다. 예를 들어, 석탄을 태우면 가벼운 재만 남아서 언뜻 보면 질량이 줄어든 것 같지만, 남은 재의 질량에 생겨난 탄산가스의 질량을 합한 것과, 석탄의 질량에 연소에 사용된 공기 중의 산소 질량을 합한 것은 같다. 한때, 라부아지에는 샤를이 수소가 든 기구를 타고 3천 m 높이까지 비행하는 데 깊은 인상을 받았다. 그래서 그는 물을 분해해서 수소를 대규모로 값싸게 만들어 내는 일을 시작했는데, 흥미롭게도 산소와 수소가 항상 8:1의 무게 비율로 얻어지는 것을 발견했다. 이러한 관찰과 질량 불변의 법칙은 후일 돌턴의 원자설에 확실한 실험적 근거를 제공했다. 그가 좀더 오래 살았더라면 오늘날 원자설은 ‘라부아지에의 원자설’로 알려졌을지도 모를 일이다. 라부아지에는 이와 같이 정밀한 관찰과 측정을 통해서 자연 현상을 설명하는 근대적인 과학 방법을 화학에 도입했으며, 최초의 화학 교과서를 남겼다.