라부아지에와 화학 혁명

1. 라부아지에와 화학 혁명

2. 아리스토텔레스의 4원소설 4원소와 4성질

3. 이슬람 연금술의 발전 실험 도구와 방법, 용어 개발 & 다양한 물질 추출

4. 실용적 기술 발전 야금학, 합금술, 화약제조술, 염색기술

5. 파라켈수스(스위스, 1493-1541) 아리스토텔레스주의 거부하고 연금술의 3원리 채택 광물을 이용한 의화학 창시

6. 3원리설 황(가연성)/ 수은(유동성과 휘발성)/염(고체성과 안정성) 연소란? 가연성 원리인 황이 물질에서 방출

7. 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 냈다.”

8. 공기(air)에서 기체(gas)로 반 헬몬트(1579-1644)의 “나무 기체” ≠ 공기

9. 원소 = 분해불가능한 근본물질 로버트 보일, 《회의적 화학자》 (1661) 원소의 종류는? 아직 모름. 실험을 해봐야!

10. 공기/진공을 이용한 실험들

11. 18세기 영국의 기체화학 헤일즈의 개방형 압력계 & 기체수집기(1727) 이후 다양한 기체의 분리 및 성질 연구 전통 확립

12. 고정된 공기(조지프 블랙, 1756) 가연성 공기(헨리 캐븐디쉬, 1776) 나빠진 공기(조지프 프리스틀리, 1770s) 불의 공기 - 생명의 공기(쉘레, 프리스틀리, 1770s)

13. 18세기 독일의 분석화학 광업의 발달로 여러 물질의 구성물 분석 발전 슈탈(1660-1734) 이후 플로지스톤 이론 확립

14. 플로지스톤? 연소를 가능케 해주는 원리 연소 및 하소 시 물질에서 빠져나감

15. 연소현상 : 나무  (플로지스톤 방출)  재 하소현상 : 금속  (플로지스톤 방출)  금속재

16. 불타는 초를 유리병으로 덮으면? 잠시 후 유리병 내부의 플로지스톤 포화 더 이상 연소 불가능  초가 꺼짐

17. 화학혁명? 프랑스의 라부아지에에 의해 영국의 기체화학 전통과 독일의 분석화학 전통 통합 플로지스톤 연소 이론이 산소 연소 이론으로 교체 정량적 방법과 새로운 원소 체계, 화학반응식 확립

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

19. 쥐와 초는 “손상된” 공기 생산. 식물은 “손상된” 공기를 개선시켜줌.

20. ‘플로지스톤 없는 공기’ (1774) 수은재 고온 가열하여 수은과 함께 얻은 새로운 공기

21. 수은 + 공기  수은재 + 플로지스톤 많은 공기 수은재 + 플로지스톤 함유된 공기  수은 + 플로지스톤 없는 공기

22. 플로지스톤 없는 공기 = 생명의 공기

23. 라부아지에(1743-1794) 프랑스의 징세청부업자 겸 권위있는 과학자

24. 무게측정법(gravimetric method) 반응 전후 반응물과 생성물의 무게 측정 & 비교 기체의 무게까지 측정! (고가의 정밀 장치 필요)

25. 금속 하소 전후 무게 분석 금속의 무게 < 금속재의 무게 수은의 무게 < 수은재의 무게 . . 금속 + 공기중의 무언가= 금속재?

26. 프리스틀리의 파리 방문(1774) 수은재 가열하여 ‘플로지스톤 없는공기’ 얻는 실험 목격 . . 라부아지에의 아이디어 앞서의 무언가= 프리스틀리의 ‘플로지스톤 없는 공기’

27. 수은 하소에 대한 새로운 이론 수은 + 공기 중의 무언가 (가열) 수은재 수은재 (가열) 수은 + 공기 중의 무언가 어떻게 입증? 반응 전후 고체 무게 측정 & 기체 부피 변화 측정

28. 수은을 A에 넣고 가열하면 오른쪽 유리병의 기체 부피 감소(8 in3)

29. 수은재를 N에 넣고 가열하면유리병의 기체 부피 증가 (8 in3)

30. 질량 증가, 기체부피 감소 질량 감소, 기체부피 증가 고체 질량 증가분 = 고체 질량 감소분 기체 부피 감소분 = 기체 부피 증가분

31. 무언가 – ‘산소’ 명명 수은 + 산소 (가열) 수은재 수은재 (가열) 수은 + 산소

32. 연소(하소)란? 물질에서 무언가가 방출되는 것이 아님 물질이 공기 중의 산소와 결합하는 것! 산소와의 결합/분해라는 틀을 이용해 연소, 호흡, 산화, 환원, 산-염기 이론 통일

33. 거부 반응

34. 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?

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

36. 《화학원론》(1789) 산소 연소 이론 주장 체계적인 원소, 화합물 명명법, 화학반응식 도입

37. 원소 33종에 대해 새롭게 명명 빛, 열소, 산소, 질소, 수소 …

38. 화합물: 관용명 대신 구성 원소에 따라 명명 아연꽃  산화아연 / 고정된 공기  산화탄소 / 비트리올  황산

39. 화학반응식 반응물과 생성물 사이의 정량적인 등식 성립

40. 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?