二氧化碳
二氧化碳是一种在常温下无色无味无臭的气体。化学式为CO₂，式量44.01，碳氧化物之一，俗名碳酸气，也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂)，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热，液化空气中的水蒸气)。
- 中文名 二氧化碳
- 外文名 CO₂
- 中文名 二氧化碳
- 外文名 Carbondioxide
- 别名 碳酸气，干冰（固态）
基本简介
二氧化碳（英文名称：Carbon dioxide）是空气中常见的化合物，其分子式为CO₂，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成。空气中有微量的二氧化碳，约占空气总体积的0.03％。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。由于空气中含有二氧化碳，所以通常情况下雨水的PH值大于等于5.6（CO₂本身没有毒性，但当空气中的CO₂超过正常含量时，会对人体产生有害的影响，使人无法呼吸。）
性质
碳氧化物之一，是一种无机物，常温下是一种无色无味气体，且无毒。密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）使紫色石蕊溶液变红，一定量的CO₂可以使澄清的石灰水（Ca(OH)₂）变浑浊，在做关于呼吸作用的产物等产生二氧化碳的试验都可以用到，还可以支持镁带燃烧。
构成原理
C原子以sp杂化轨道形成δ键。分子形状为直线形。非极性分子。在CO₂分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角，并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠，生成两个∏三中心四电子的离域键。因此，缩短了碳—氧原子间地距离，使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。决定分子形状的是sp杂化轨道，CO₂为直线型分子式。二氧化碳密度较空气大，当二氧化碳少时对人体无危害，但其超过一定量时会影响人（其他生物也是）的呼吸，原因是血液中的碳酸浓度增大，酸性增强，并产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕。6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡
空气中有微量的二氧化碳，约占0.039%。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。
二氧化碳平均约占大气体积的387ppm。大气中的二氧化碳含量随季节变化，这主要是由于植物生长的季节性变化而导致的。当春夏季来临时，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量随之减少；反之，当秋冬季来临时，植物不但不进行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量随之上升。二氧化碳常压下为无色、无臭、不助燃[1]、不可燃的气体。二氧化碳是一种温室气体因为它发送可见光，但在强烈吸收红外线。二氧化碳的浓度于2009年增长了约二百万分之一。
基本用途
固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方。也常被用作灭火剂但Mg、Na、K等燃烧时不能用CO₂来灭火，因为：2Mg+CO₂==点燃==2MgO+C、4Na+CO₂==点燃==2Na₂O+C、4K+CO₂==点燃==2K₂O+C。液态二氧化碳由于易溶于水，所以经常被压缩涌入饮料，就形成了所谓的碳酸饮料，在实验中常运用的为小苏打等
二氧化碳 二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用总反应：CO2+H2O —叶绿体、光照→ C6H12O6 + O2注意：光合作用释放的氧气全部来自水，光合作用的产物不仅是糖类，还有氨基酸（无蛋白质）、脂肪，因此光合作用产物应当是有机物。
各步分反应：2H₂O —光照→ 2H₂↑+ O₂↑（水的光解） NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（递氢） ADP + Pi —→ ATP （递能） CO?+C5化合物→C6化合物（二氧化碳的固定） C6化合物 —ATP、NADPH→（CH₂O）n + C5化合物（有机物的生成）
二氧化碳还可用于制取金刚石，反应的化学方程式为4Na+CO₂=2Na₂O+C，反应的条件为440℃及800个大气压，在这样的条件下，二氧化碳会形成超流体，能够吸附在钠的表面，加速电子从钠传递至二氧化碳的过程。当温度降低至400℃时，就没有金刚石的产生了，当压力下降时，生成物也主要以石墨为主。
液体二氧化碳密度1.1克/升。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒，但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03%，人呼出的气体中二氧化碳约占4%。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。
二氧化碳对农业的影响
实验证明在CO2高浓度的环境下，植物会生长得更快速和高大。但是，‘全球变暖’的结果可会影响大气环流，继 而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解‘全球变暖’对各地区性气候的影响，以致对植物生态所 产生的转变亦未能确定。
制法介绍
工业制法
高温煅烧石灰石
CaCO3=高温=CaO+CO₂↑
实验室制法
大理石或石灰石和稀盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥，盐酸反应时会挥发出氯化氢(HCl）气体，所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3）溶液除去气体中的氯化氢。溶液中的反应，气体溢出时会带出水蒸气，所以要求严格或必要时要对气体进行干燥，通常用装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。
CaCO₃+ 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑
二氧化碳 点燃
C+O₂=点燃=CO₂
另外，不能用碳酸钠、纯碳酸钙和盐酸反应制取，因为反应速率太快，不易收集；不能用石灰石和浓盐酸反应，因为浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体，使氯化氢无法完全去除，制得的二氧化碳纯度会下降；也不能用碳酸钙和稀硫酸反应收集，因为反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附盖在石灰石表面，阻碍内部反应的继续进行。附：CaCO₃+H₂SO₄====CaSO₄+H₂O+CO₂↑
Na₂CO₃+2HCl====2NaCl+H₂O+CO₂↑
Na₂CO₃+H₂SO₄====Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
检验方法
将二氧化碳通入澄清石灰水中，澄清石灰水会变白色浑浊，产生的沉淀是碳酸钙。
聚二氧化碳
一种正在研究的新型合成材料，以二氧化碳为单体原料在双金属配位PBM型催化剂作用下，被活化到较高的程度时，与环氧化物发生共聚反应，生成脂肪族聚碳酸酯（PPC），经过后处理，就得到二氧化碳树脂材料。在聚合中加入其它反应物，可以得到各种不同化学结构的二氧化碳树脂。二氧化碳共聚物具有柔性的分子链，容易通过改变其化学结构来调整其性能；较易在热、催化剂、或微生物作用下发生分解，但也可以通过一定的措施加以控制：对氧和其它气体有很低的透过性。
可开发出以下用途的产品：
1.从脂肪族聚碳酸酯与多异氰酸酯制备聚氨酯材料，优于普通聚酯聚氨酯的耐水解性能。
2.用顺丁烯二酸酐作为第三单体进行三元共聚；产物是一种含碳酸酯基和酯基的不饱和树脂，可交联固化，亦能与纤维之类固体复合，是类似于普通不饱和聚酯使用的一种新材料。
3.脂肪族聚碳酸酯可以与各种聚合物共混而获得各种不同的性能。可以用作环氧树脂、PVC塑料等的增韧剂、增塑剂或加工助剂。
4.二氧化碳、环氧乙烷等的共聚物，二氧化碳、环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物能被微生物彻底分解，不留残渣，是一类有希望的生物降解材料。
5.二氧化碳共聚物有优异的生物体相容性。特别设计的共聚物可望用作抗凝血材料或用作药物缓释剂。
6.某些二氧化碳共聚物可用作固体颜料或填料的表面处理剂，隔氧材料，表面活性剂，陶瓷胶粘剂，热熔胶等。
7.聚碳酸亚丙酯与丁腈橡胶共混物有良好的耐油耐热氧老化性能，有比普通丁腈胶更好的机械性能，是一种优异的新型耐油橡胶。该项目每吨二氧化碳树脂成本约为环氧丙烷原料的价格，相当于国外工艺的3-30%，很有机会在国外立足发展。.PPC/NBR型耐油橡胶的成本可比用纯丁腈降低10%左右，每吨产品的成本可降低1000元以上。
通用名称：二氧化碳
英文名称：Carbon Dioxide
中文别名：碳酸气
英文别名：Carbonic Acid Gas、Carbonic Anhydride
化学方程式
C+O₂=点燃=CO₂ 现象：生成能使纯净的石灰水变浑浊的气体
Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O 现象：生成白色的沉淀，用于检验二氧化碳
CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca(HCO₃)₂ 现象：白色固体逐渐溶解
Ca(HCO₃)₂=△=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O 现象：生成白色的沉淀，同时有能使纯净的石灰水变浑浊的气体生成
Cu₂(OH)₂CO₃=△=2CuO+H₂O+CO₂↑ 现象：固体由绿色逐渐变成黑色，同时有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
2NaOH+CO₂==Na₂CO₃+H₂O（也可为KOH） 现象：不明显
CaCO₃=高温=CaO+CO₂↑ 现象：有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
跟一氧化碳有关的，但同时也跟二氧化碳有关：
Fe₃O₄+4CO=高温=3Fe+4CO₂现象：固体由黑色变成银白色，同时有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
FeO+CO=高温=Fe+CO₂ 现象：固体由黑色逐渐变成银白色，同时有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
Fe₂O₃+3CO=高温=2Fe+3CO₂现象：固体由红色逐渐变成银白色，同时有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
CuO+CO=△=Cu+CO₂ 现象：固体由黑色变成红色，同时有能使纯净石灰水变浑浊的气体生成
2CO+O2=点燃=2CO₂
相关危害
现在地球上气温越来越高，是因为二氧化碳增多造成的。因为二氧化碳具有保温的作用，现在这一群体的成员越来越多，使温度升高，近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5——4.5℃。
海平面升高，也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世纪中叶，海平面将会上升25——140厘米，海平面的上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将大部分融化。所有这些变化对野生动植物而言无异于灭顶之灾。
空气中一般含有约0.03%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏制二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏制温室效应。
最新二氧化碳浓度含量与人体生理反应
·150～350：是不可能的
·350～450ppm：同一般室外环境
·350～1200ppm：空气清新，呼吸顺畅
·1200～2500ppm：感觉空气浑浊，并开始觉得昏昏欲睡
·2500～5000ppm：感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心
·大于5000ppm：可能导致严重缺氧，造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡