라부아지에와 화학 혁명

아리스토텔레스의 4 원소설

4 원소와 4 성질

이슬람 연금술의 발전실험 도구와 방법 , 용어 개발 & 다양한 물질 추출

실용적 기술 발전야금학 , 합금술 , 화약제조술 , 염색기술

파라켈수스 ( 스위스 , 1493-1541)아리스토텔레스주의 거부하고 연금술의 3 원리 채택

광물을 이용한 의화학 창시

3 원리설황 ( 가연성 ) / 수은 ( 유동성과 휘발성 ) /염 ( 고체성과 안정성 )

연소란 ? 가연성 원리인 황이 물질에서 방출

의학적 진리를 찾고자 한다면 먼저 고대 문헌부터 치워 버리고 , 식물이나 광물 , 별에 대한 연구에 몰두해야 !

자신의 교과서는 히포크라테스와 갈레노스로부터 발췌 편집한 것이 아니라 , ‘ 경험에 근거하여’ 새로이 썼다 !

“ 나는 무엇이든 증명하고자 할 때 관련 문헌을 인용하지 않고 , 실험과 추론에 의해 결과를 얻어 냈

다 .”

공기 (air) 에서 기체 (gas) 로반 헬몬트 (1579-1644) 의 “ 나무 기체” ≠ 공기

원소 = 분해불가능한 근본물질

로버트 보일 , 《회의적 화학자 》 (1661)

원소의 종류는 ? 아직 모름 . 실험을 해봐야 !

공기 /진공을 이용한 실험들

18 세기 영국의 기체화학헤일즈의 개방형 압력계 & 기체수집기 (1727)

이후다양한 기체의 분리 및 성질 연구 전통 확립

고정된 공기 ( 조지프 블랙 , 1756)가연성 공기 ( 헨리 캐븐디쉬 , 1776)

나빠진 공기 ( 조지프 프리스틀리 , 1770s)불의 공기 - 생명의 공기 ( 쉘레 , 프리스틀리 , 1770s)

18 세기 독일의 분석화학광업의 발달로 여러 물질의 구성물 분석 발전

슈탈 (1660-1734) 이후 플로지스톤 이론 확립

플로지스톤 ?연소를 가능케 해주는 원리

연소 및 하소 시 물질에서 빠져나감

연소현상 : 나무 ( 플로지스톤 방출 ) 재하소현상 : 금속 ( 플로지스톤 방출 ) 금속재

불타는 초를 유리병으로 덮으면 ?잠시 후 유리병 내부의 플로지스톤 포화

더 이상 연소 불가능 초가 꺼짐

화학혁명 ?프랑스의 라부아지에에 의해

영국의 기체화학 전통과 독일의 분석화학 전통 통합플로지스톤 연소 이론이 산소 연소 이론으로 교체

정량적 방법과 새로운 원소 체계 , 화학반응식 확립

프리스틀리 (1733-1804)영국의 화학자 , 목사 겸 대중 과학 강연자

쥐와 초는 “ 손상된” 공기 생산 . 식물은 “ 손상된”

공기를 개선시켜줌 .

‘ 플로지스톤 없는 공기’ (1774)

수은재 고온 가열하여 수은과 함께 얻은 새로운 공기

수은 + 공기 수은재 + 플로지스톤 많은 공기수은재 + 플로지스톤 함유된 공기 수은 +

플로지스톤 없는 공기

플로지스톤 없는 공기 = 생명의 공기

라부아지에 (1743-1794)프랑스의 징세청부업자 겸 권위있는 과학자

무게측정법 (gravimetric method)반응 전후 반응물과 생성물의 무게 측정 & 비교기체의 무게까지 측정 ! ( 고가의 정밀 장치 필요 )

금속 하소 전후 무게 분석금속의 무게 < 금속재의 무게수은의 무게 < 수은재의 무게

.

.

금속 + 공기중의 무언가 = 금속재 ?

프리스틀리의 파리 방문(1774)

수은재 가열하여 ‘플로지스톤 없는 공기’ 얻는 실험 목격..

라부아지에의 아이디어앞서의 무언가 = 프리스틀리의 ‘플로지스톤 없는 공기’

수은 하소에 대한 새로운 이론수은 + 공기 중의 무언가 ( 가열 ) 수은재수은재 ( 가열 ) 수은 + 공기 중의 무언가

어떻게 입증 ? 반응 전후 고체 무게 측정 & 기체 부피 변화 측정

수은을 A 에 넣고 가열하면 오른쪽 유리병의 기체 부피 감소 (8 in3)

수은재를 N 에 넣고 가열하면유리병의 기체 부피 증가 (8 in3)

질량 증가 , 기체부피 감소 질량 감소 , 기체부피 증가

고체 질량 증가분 = 고체 질량 감소분기체 부피 감소분 = 기체 부피 증가분

무언가 – ‘산소’ 명명수은 + 산소 ( 가열 ) 수은재수은재 ( 가열 ) 수은 + 산소

연소 ( 하소 ) 란 ?물질에서 무언가가 방출되는 것이 아님물질이 공기 중의 산소와 결합하는 것 !

산소와의 결합 /분해라는 틀을 이용해연소 , 호흡 , 산화 , 환원 , 산 -염기 이론 통일

거부 반응

화학반응 과정에서 성질 , 모양 , 색깔 등등이 다 바뀌는데 , 무게라고 바뀌지 못한다는 법이 어디

있는가 ?

용기를 통과할 수 있는 다른 존재자들이 무게에 영향을 줄 수도 있지 않겠는가 ?

물은 원소가 아니라 화합물 !“ 가연성 공기 15그레인과 생명의 공기 85

그레인을 함께 태워 정확히 100그레인의 물을 얻고 , 분해의 방법으로 동일한 원소들을 똑같은

비율로 되찾을 수 있다는 것을 보고 나서 , 어떻게 그 이론을 의심할 수 있겠는가 ?” ( 라부아지에 , 1787)

수소 : 산소 : 물 = 15 : 85 : 100

《화학원론》(1789)산소 연소 이론 주장체계적인 원소 , 화합물 명명법 , 화학반응식 도입

원소 33 종에 대해 새롭게 명명빛 , 열소 , 산소 , 질소 , 수소 …

화합물 : 관용명 대신 구성 원소에 따라 명명아연꽃 산화아연 / 고정된 공기 산화탄소 / 비트리올

황산

화학반응식반응물과 생성물 사이의 정량적인 등식 성립

잔 골린스키 , “〈 실험의 정확성”〉• 리처드 커완과 제임스 와트는 각각 라부아지에의

물 합성 실험을 어떻게 해석했는가 ?• 라부아지에의 1784년 실험에 대한

프리스틀리의 반론은 무엇인가 ? • 실험기구가 다루기 어렵고 비싸다는 점은 어떤

문제를 야기하는가 ?• 니콜슨 (1788) 은 라부아지에의 논증을 어떻게 평가하고 있는가 ?

• 물 합성 /분해 실험이 플로지스톤 이론가들에게도 유리한 증거로 이용될 수 있을까 ?