⚖️(5편)라부아지에는 어떻게 물 분해 실험을 할 생각을 했을까? [질량보존의 법칙:저울 위에서 태어난 과학 법칙]

 

“무게가 달라지지 않았다.

그 순간, 나는 새로운 세계를 본 것 같았다.”

라부아지에가 남긴 가장 유명한 말 중 하나는 이것이다:

“화학은 실험과 측정 위에서만 존재할 수 있다.”

그는 불꽃이 타오를 때, 물이 생길 때, 기체가 반응할 때마다
반응 전후의 질량을 측정했다.
그리고 늘 놀라운 결론에 도달했다.

무게는 변하지 않았다.
단지 물질의 모양, 형태, 성질만 변했을 뿐.

이 발견은 화학의 시작이었다.

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1. 질량 보존의 법칙, 그 발견의 순간

라부아지에는 실험을 설계할 때마다 항상 저울을 사용했다.

• 금속이 타면 무게가 증가한다 → 공기 중 어떤 물질이 붙은 것이다
• 수소와 산소를 반응시키면 → 물이 생기고 질량은 합과 같다
• 밀폐된 용기 안에서 화학 반응을 일으켜도 → 질량 변화 없음

📌 결론:
화학 반응이란 물질의 본질적 소멸이 아니라,
그 구성 입자들의 재배열일 뿐이다.

그는 선언한다.

“화학 반응 전후에 전체 질량은 일정하게 보존된다.”
이것이 바로 질량 보존의 법칙(Law of Conservation of Mass)이다.

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2. 이 법칙이 바꾼 화학의 운명

라부아지에 이전의 화학은 연금술에 가까웠다.

• 물질은 사라지기도 하고, 생성되기도 하는 듯 보였고
• 불, 플로지스톤, 생명력 같은 개념들이 과학을 대신했다
• 수치는 없고, 감각과 경험만 있었다

그런데 이 법칙 하나로 상황이 바뀌었다:

 

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3. 질량 보존은 화학식, 주기율표, 현대 화학으로 이어진다

이 법칙은 이후 화학의 모든 기초를 설계하는 기반이 되었다.

• 돌턴(John Dalton)의 원자설
  → 물질은 쪼갤 수 없는 입자로 이루어짐
• 프루스트(Joseph Proust)의 일정성분비의 법칙
  → 원소는 일정한 질량비로 결합함
• 아보가드로의 법칙 → 게이뤼삭의 기체 반응 법칙
  → 화학 반응식과 분자량 개념이 탄생

📌 우리가 지금 배우는 2H₂ + O₂ → 2H₂O도
모두 질량 보존의 원칙을 바탕으로 한 계산이다.

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4. 지금도 과학은 저울 위에서 움직인다

오늘날 우리는 더 이상 질량 보존의 법칙이 놀랍다고 느끼지 않는다.
그건 너무도 당연한 기초처럼 보인다.

하지만 이 당연함은,
어떤 시대에는 혁명이었고, 어떤 시대에는 이단이었다.

라부아지에는 저울로 그 모든 것을 증명했다.
그리고 실험은 신비를, 수치는 감각을 이겼다.

“질량은 바뀌지 않는다.
세상이 어떻게 변해도, 그것만큼은 절대 변하지 않는다.”
– 라부아지에의 법칙

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5. 마무리 – 연금술에서 화학으로, 철학에서 과학으로

라부아지에의 위대함은 단지 법칙을 발견한 데 있는 것이 아니다.
그는 화학이라는 언어, 개념, 틀, 실험 정신, 명명 체계를 모두 만든 사람이다.

그는 물을 해체했고, 공기를 분해했고, 불을 측정했고,
‘과학이란 무엇인가’를 정의했다.

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📘 라부아지에가 남긴 질문

• “물은 정말 원소인가?”
• “연소는 사라지는 현상인가, 결합인가?”
• “질량은 변하는가?”
• “우리는 무엇으로 진리를 증명할 수 있는가?”

그의 질문들은 여전히 과학 교과서 속에서,
우리의 실험실 안에서,
아이들의 화학식 계산 속에서 살아 있다.