[중3 과학] 2차시
이래도 저래도 질량보존의 법칙!
지난 시간 이야기 즐거우셨나요? 오늘은 라부아지에의 이중적인 면모를 엿볼 수 있는 두 번째 일화를 소개하려 합니다. 오늘도 편안한 마음으로 재미있는 이야기를 만나봅시다^^
#악연
한 남자가 욕조에서 숨을 거두었습니다. 한 손에는 어떤 문서를 들고 있네요. 목숨이 다하기 전까지 무엇인가를 하려고 했던 것 같네요. 이 사람은 ‘장 폴 마라’인데요, 이 사람 역시 화학에 대한 연구를 좋아하는 사람이었답니다. 자신의 연구를 검증받고자 자신의 연구 내용을 발표했는데요, 당시 저명한 학자인 라부아지에가 그의 연구를 터무니없는 연구라고 비난했으며 ‘장 폴 마라’를 열정만 가득했지 재능이라고는 찾아볼 수 없는 인물이라고 모욕적인 말까지 해버려서 과학계에서 매장당해버렸답니다.
그렇게 퇴짜를 맞은 ‘장 폴 마라’는 라부아지에에게 복수하기 위해서 라부아지에를 ‘시민들의 혈세로 사치스러운 실험을 일삼는 미치광이 과학자’라고 고발하게 됩니다.
위 그림 누가 그린 것일까요? 혹시 아시겠나요? 네 '자크 루이 다비드'입니다. 저 그림의 제목은 '마라의 죽음'인데요 다비드는 마라가 시민들을 착취하는 라부아지에를 고발하고 시민들을 착취에서 벗어나게 하기 위해 죽음에 이르는 순간까지 청원서를 쓰며 투쟁했던 마라의 죽음을 미화한 것이랍니다.
악연과, 악연이 만났지요? 시민들은 저 그림에 크게 호응하게 됩니다. '마라가 저렇게 죽기 직전까지 라부아지에를 고발하려고 한 것에는 이유가 있겠구나!' '라부아지에는 정말로 시민들의 혈세로 사치스러운 실험을 일삼는 미치광이 과학자구나!' 하고 말이죠.
#착취
과학자이자 세금징수원이었던 라부아지에는 국립 화학 연구소에서 일하면서 시민들로부터 걷은 많은 세금을 활용하여 다양한 실험을 했는데요, 이를 통해 산소의 발견, 질량보존의 법칙 등 보석 같은 연구 결과를 통해 근대 화학을 집대성하였답니다. 그러나 그 실험이 조금 괴기스럽기도 했는데요 한 가지 일화가 ‘다이아몬드 태우기’입니다. 거대한 렌즈를 이용하여 햇빛을 모으는 장치를 개발하고 이 것을 이용하여 값비싼 다이아몬드(C)를 태워(O2) 이산화탄소로 변화시키는 실험을 한답니다. 이를 통해 다이아몬드는 ‘탄소’라는 원소로 이루어져있다는 것을 검증할 수는 있으나 시민들의 혈세를 이용하여 다이아몬드라는 값비싼 보석을 한 순간에 공기 중의 기체로 날려버리는 것은 시민들의 원망을 살만 하지요. 훗날 라부아지에는 시민들을 착취한 죄로 결국 사형을 선고 받게 됩니다. 그렇게 그는 형장의 이슬로 사라지게 됩니다.
'장 폴 마라'의 고발과 '자크 루이 다비드'와의 악연이 그를 단두대에 올리게 만든 꼴이 되었네요. 여러분들 어떠세요? 여러분들은 혹시 주변에 이런 '악연'을 만들고 있지는 않으신가요? 선생님 생각은요 악연을 만드는 큰 원인 중에 한 가지가 '말'인 것 같아요. 모욕적인 말이나 욕설은 상대방에게 심한 상처를 줄 수도 있거든요. 우리 늦지 않았습니다. 라부아지에의 이야기에서 우리가 알 수 있 듯 상대방에게 준 상처는 언젠가는 몇 배가 되어 돌아올 수도 있답니다. 그래서 오늘은 우리가 여태껏 살아오면서 만들었던 악연의 실타래를 조금이나마 풀어보는 건 어떨까요?
#연구
당시에 사람들은 물질을 태우면 어떤 일이 일어나는 지에 관해 관심이 많았답니다. 많은 사람들은 물질이 불에 타면 질량이 가벼워진다라고 생각했답니다. 무거운 나무를 불에 태우면 재가 되어 날아가는 것을 상상해보면 쉽게 이해가 되겠지요?
그런데 라부아지에는 새로운 발견을 하게 됩니다. 금속을 태웠더니 태우기 전 보다 가벼워질 줄 알았는데, 오히려 더 무거워 진다는 것을 발견한 것이지요.
그렇다면 여러분, 물질은 연소하게 되면 질량이 줄어드는 것일까요? 늘어나는 것일까요?
라부아지에는 기존의 틀을 벗어나 획기적인 주장을 하게 됩니다. “물질이 불에 타면 가벼워지거나 무거워지는 것처럼 보이지만 실제로 화학 반응 전과 후에 물질의 질량은 보존 된다.” 이 것이 바로 질량 보존의 법칙입니다. 오늘은 지난 시간에 학습했던 물 전기 분해 반응을 가지고 반응 전 물질과 반응 후 물질의 질량을 비교해보는 활동을 통해 '질량 보존의 법칙'을 알아보겠습니다. 아래의 학습지를 다운 받아서 같이 해보아요~^^
학습지2.pdf지난 시간 프린트가 있다면~ 수월하게 하실 수 있겠네요~ 반응 물질은 화학반응이 일어나기 전의 물질을 의미합니다. 여기서는 물 분자 이겠지요?
물 분자는 수소 원자와 산소 원자로 이루어져 있으니까 각각의 개수에 원자의 질량을 곱하면 됩니다.
반응 물질에 수소 원자가 몇 개 있지요? 4개 맞나요? 그렇다면 4(수소 원자의 개수) X 1(수소 원자의 질량) = 4 이네요.
산소 원자는 몇 개 있지요? 2개 이지요. 그렇다면 2(산소 원자의 개수) X 16(산소 원자의 질량) = 32, 그러므로 반응 물질의 총 질량은 36 입니다.
같은 방법으로 생성 물질의 총 질량도 계산해보세요.
정리하기
#마침
라부아지에는 시민을 착취한 죄로 시민들 앞에서 최후를 맞게 됩니다. 참으로 비극적인 결말입니다. 처형 직전 라부아지에는 판사에게 삶의 기회를 달라고 요청합니다.
라부아지에: 판사님 저는 아직 하고 있던 연구를 마치지 못했습니다. 제 죄는 인정하지만 하고 있던 연구를 마칠 수 있도록 사형을 늦춰주십시오.
판사: 미안하지만 그렇게는 안됩니다. 공화국은 당신 같은 화학자를 필요로 하지 않습니다.
그렇게 라부아지에는 하던 연구를 마치지 못하고 생을 마감합니다. 그의 절친한 친구인 수학자 라그랑주는 친구의 죽음을 안타까워하며 이런 말을 했다고 하네요.
“그의 머리가 잘린 것은 한 순간이었지만 그 머리를 다시 만드는 것은 100년이 걸려도 불가능하다.”
이중적인 모습을 남겼던 위대한 화학자, 라부아지에였습니다.
내용구성 : 정재환( 대구중)