二氧化碳(carbondioxide),一種碳氧化合物,化學(xué)式為CO2,化學(xué)式量為44。0095,常溫常壓下是一種無(wú)色無(wú)味或無(wú)色無(wú)臭而其水溶液略有酸味的氣體,也是一種常見(jiàn)的溫室氣體,還是空氣的組分之一(占大氣總體積的0。03%-0。04%)。②石油、石臘、煤炭、燃燒過(guò)程中,也要釋放出二氧化碳。③石油、煤炭在生產(chǎn)化工產(chǎn)品過(guò)程中,也會(huì)釋放出二氧化碳。這個(gè)過(guò)程的簡(jiǎn)單機(jī)理為:在初始階段,二氧化碳被吸附在陰極催化劑表面,形成中間產(chǎn)物;然后電子在兩個(gè)電極間電勢(shì)差的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移數(shù)可能是2、4、6、8、12,還原產(chǎn)物隨電子轉(zhuǎn)移數(shù)的不同而可能是、甲酸根、甲酸、、和乙烯等。由于是在水溶液中,也會(huì)發(fā)生析氫反應(yīng),從而產(chǎn)生氫氣。
現(xiàn)代科學(xué)家一般認(rèn)為CO2分子的中心原子碳原子采取sp雜化,2條sp雜化軌道分別與2個(gè)氧原子的2p軌道(含有一個(gè)電子)重疊形成2條σ鍵,碳原子上互相垂直的p軌道再分別與2個(gè)氧原子中平行的p軌道形成2條大π鍵。二氧化碳?xì)怏w是大氣組成的一部分(占大氣總體積的0。03%-0。04%),在自然界中含量豐富,其產(chǎn)生途徑主要有以下幾種:①有機(jī)物(包括動(dòng)植物)在分解、發(fā)酵、腐爛、變質(zhì)的過(guò)程中都可釋放出二氧化碳。在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的熔點(diǎn)為-56。6℃(527kPa),沸點(diǎn)為-78。5℃,密度比空氣密度大(標(biāo)準(zhǔn)條件下),溶于水。
由于二氧化碳密度比空氣大,能溶于水且能與水反應(yīng),所以采用向上排空氣法。將生成的氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,證明該氣體為二氧化碳。二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易的食品(固態(tài))、作致冷劑(液態(tài))、制造碳化軟飲料(氣態(tài))和作均相反應(yīng)的溶劑(超臨界狀態(tài))等。CO2分子形狀是直線形的,其結(jié)構(gòu)曾被認(rèn)為是:O=C=O。但CO2分子中碳氧鍵鍵長(zhǎng)為116pm,介于碳氧雙鍵(鍵長(zhǎng)為124pm)和碳氧三鍵(鍵長(zhǎng)為113pm)之間,故CO2中的碳氧鍵具有一定程度的三鍵特征。