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二氧化碳[èryǎnghuàtàn]更多图片(71张)二氧化碳是空气中常见的温室气体，是一种气态化合物，碳与氧反应生成其化学式为CO2，一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成。二氧化碳常温下是一种无色无味、不助燃、不可燃的气体，密度比空气大，略溶于水，与水反应生成碳酸。二氧化碳压缩后俗称为干冰。工业上可由碳酸钙强热下分解制取。二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源。目前，其在大气中的含量约为400ppm，相比工业革命前的1750年增加了42%。中文名：二氧化碳英文名：carbondioxide别称：碳酸气，碳酸酐，干冰（固态）化学式：CO₂分子量：44.0095CAS登录号：124－38－9EINECS登录号：204-696-9熔点：-56.55℃（216.6K）沸点：-78.45℃（194.7K）水溶性：1.45g/L（25℃,100kPa）密度：气态1.977g/L，液态1.816kg/L外观：无色无味气体闪点：无应用：作灭火剂、气肥、药用等危险性描述：酸中毒什么可以分解：碳酸钙分子直径：0.33nm分享到...发现历史公元300年左右，中国西晋学者张华就在他所写的《博物志》一书中作了烧白石作白灰有气体发生的记载。17世纪初，比利时化学家范·海尔蒙特（J.B.Van.Helmont1577～1644）在检测木炭燃烧和发酵过程的副产气时，发现二氧化碳。1757年，J.Black第一个应用定量的方法研究这种气体。1773年，拉瓦锡（A.L.Lavoisier）把碳放在氧气中加热，得到被他称为“碳酸”的二氧化碳气体，测出质量组成为碳23.5~28.9%，氧71.1~76.5%。1823年，迈克尔·法拉第（M.Faraday）发现，加压可以使二氧化碳气体液化。1835年，M.Thilorier制得固态二氧化碳（干冰）。1884年，在德国建成第一家生产液态二氧化碳的工厂4。组成结构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杂化轨道与二氧化碳分子结构氧原子成键。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。二氧化碳在常温常压下为无色无嗅的气体。CO₂分子有16个价电子，基态为线性分子，属D∞h点群。CO₂分子中碳氧键键长为116pm，介于碳氧双键（乙醛中C=O键长为124pm）和碳氧三键（CO分子中C≡O键长为112.8pm）之间，说明它已具有一定程度的叁键特性。因此，有人认为在CO₂分子中可能存在着离域的大π键，即碳原子除了与氧原子形成两个键外，还形成两个三中心四电子的大π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6。空气中有微量的二氧化碳，约占0.039%。二氧化碳略溶于水中，形成碳酸，碳酸是一种弱酸。化学反应由于碳酸很不稳定，容易分解：所以，二氧化碳能与水反应形成碳酸：向澄清的石灰水加入二氧化碳，会使澄清的石灰水变浑浊，生成碳酸钙沉淀：如果二氧化碳过量会有：二氧化碳会使烧碱变质：如果二氧化碳过量：即：二氧化碳和金属镁反应：工业制法：高温煅烧石灰石：实验室制法：二氧化碳的固定：在光合作用中的暗反应阶段，一分子的CO₂和一分子的五碳化合物反应生成两分子的三碳化合物。二氧化碳与一氧化碳的互相转化：二氧化碳的三种模型理化性质物理性质液体状态表面张力：约3.0dyn/cm二氧化碳密度：1.816kg/m3粘度：0.064mPa·S临界温度：31.06℃临界压力：7.383MPa临界体积：10.6Kmol/m3化学性质碳氧化物之一，是一种无机物，不可燃，通常不支持燃烧，无毒性。和水反应二氧化碳可以溶于水并和水反应生成碳酸，而不稳定的碳酸容易分解成水和二氧化碳：和碱性物质反应二氧化碳可以和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水：该反应用于检验二氧化碳（将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊）当二氧化碳过量时，生成碳酸氢钙：第一步：第二步：总方程式：由于碳酸氢钙溶解性大，可发现沉淀渐渐消失（长时间往已浑浊的石灰水中通入二氧化碳，沉淀消失）。和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳过量时，生成碳酸氢钠：和活泼金属在点燃下的反应二氧化碳本身不支持燃烧，但是会和部分活泼金属在点燃的条件下反应（如钠、钾、镁）生成相对应的金属的氧化物和碳：配伍禁忌尽管二氧化碳可与多种金属氧化物或还原性金属，如铝、镁、钛和锆发生剧烈的反应，但可与大多数物质配伍。与钠和钾的混合物受震时爆炸。产生途径在自然界中二氧化碳含量丰富，为大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气中以及碳酸盐形成的矿石中。大气里含二氧化碳为0.03~0.04%（体积比），总量约2.75×1012t，主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。⑴凡是有机物（包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO₂。⑵石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中，也要释放出CO₂。⑶石油、煤炭在生产化工产品过程中，也会释放出CO₂。⑷所有粪便、腐植酸在发酵，熟化的过程中也能释放出CO₂。⑸所有动物在呼吸过程中，都要吸氧气吐出CO₂。⑹所有绿色植物都吸收CO₂释放出氧气，进行光合作用。CO₂气体，就是这样，在自然生态平衡中，进行无声无息的循环。⑺一切工业生产，城市运转，交通等都离不开排放二氧化碳。⑻常用关于二氧化碳的化学方程式：碳在充足的氧气中燃烧：煤气工作原理：天然气工作原理：实验室用大理石和盐酸制取二氧化碳：碳还原氧化铜：熟石灰检验二氧化碳：氢氧化钠与二氧化碳反应：与水反应：（参考资料来源：）人体危害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。因为二氧化碳比空气重，所以在低洼处的浓度较高。以人工凿井或挖孔桩时，若通风不良则会造成井底的人员窒息。CO₂的正常含量是0.04%，当CO₂的浓度达1%会使人感到气闷、头昏、心悸，达到4%~5%时人会感到气喘、头痛、眩晕，而达到10%的时候，会使人体机能严重混乱，使人丧失知觉、神志不清、呼吸停止而死亡。应避免之物质：各种金属粉尘(例如镁、锆、钛、铝、锰)：当悬浮在二氧化碳中易点燃而爆炸。水：会形成碳酸。人吸入高浓度的二氧化碳所出现的昏迷及脑缺氧情况，一般大气中二氧化碳含量超过1%时，人即有轻度头晕反应；当超过3%时，开始出现呼吸困难；超过6%时，就会重度缺氧窒息甚至死亡。职业接触限值中国MAC(mg/m3)：18000前苏联MAC(mg/m3)：未制定标准TLVTN：OSHA5000ppm,9000mg/m3;ACGIH5000ppm,9000mg/m3查看完整表格中毒反应主要征状有：头痛、头愫晕、耳鸣、气急、胸闷、乏力、心跳加快，面颊发绀、烦躁、谵妄、呼吸困难，如情况持续，就会出现嗜睡、淡漠、昏迷、反射消失、瞳孔散大、大小便失禁、血压下降甚至死亡。二氧化碳的浓度达到1%以上，就会使人头晕目眩。达到4~5%，人便会恶心呕吐，呼吸不畅。超过10%，人便会死亡。二氧化碳在室外是全球暖化;全球变暖的元凶之一，在室内对人体健康影响及行车安全顾虑更是不容忽视的主因之一。生活当中二氧化碳是人类无时无刻在制造却经常被忽略的气体，21新世纪大众生活型态的改变，尤其现代人害怕噪音再加上户外空气质量不佳，人们为求隔绝噪音并享受居住空间或办公室空间空调系统带来的舒适便利，长时间将室内窗户密闭以致于室内二氧化碳浓度含量远高于室外平均值，更有医学报导在冷气房内睡觉连续八小时，由于空气有适足对流有助尘螨滋生，早上会出现鼻塞、皮肤红痒等「病态建筑物症候群」（SickBuildingSyndrome）的症状。二氧化碳浓度含量会影响人类的生活作息，整理出二氧化碳浓度含量与人体生理反应如下：·350～450ppm：同一般室外环境·350～1000ppm：空气清新，呼吸顺畅。·1000～2000ppm：感觉空气浑浊，并开始觉得昏昏欲睡。·2000～5000ppm：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。血清（血浆）中检测CO₂的含量是代谢性酸碱中度的指标之一，基本上代表了血浆中酸碱碱储备的情况。急救措施打开门窗、通风孔，抢救者才可进入。将病人救出后，在空气新鲜处进行人工呼吸，心脏按摩，吸氧（避免高压、高流量、高浓度给氧，以免呼吸中枢更为抑制），开始1～2L/分，随病人呼吸好转逐渐增大给氧量（4--5L/分），以至采用高压氧治疗。(最好是纯氧)吸入兴奋剂：多种兴奋剂交替、联合使用，如洛贝林、山梗菜碱等防止脑和肺水肿：应用脱水剂、激素，限制液量和速度，吸入钠的份量亦应限制对症治疗：给予多种维生素、细胞色素C、能量合剂、高渗糖，以防感染抢救同时要留意有没有其他有毒气体存在，如一氧化碳等。环境危害二氧化碳CO2平均约占大气体积的397ppm1。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、无味、不支持燃烧[1]、不可燃的气体，二氧化碳不供给呼吸。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。海洋是地表最重要的储水库，也是全球碳的第二大循环系统。通过对海洋循环以及CO₂溶于海水的系统模拟证实，化石燃料燃烧产生的约40%的CO₂会被海洋吸收。海洋中吸收与释放的CO₂的量旗鼓相当。因此，海洋可被视为地球上最大的CO₂水池。海洋不仅从大气中吸收CO₂，同时将其自身储存的CO₂释放至大气中，海洋能作为CO₂的存储池也是因为其吸收CO₂的量略大于释放的量。二氧化碳是主要的温室气体。因为二氧化碳具有保温的作用，会逐渐使地球表面温度升高。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℃。由温室效应所引起的海平面升高，也会对人类的生存环境产生巨大的影响。两极海洋的冰块也将全部融化。所有这些变化对所有生物而言无异于灭顶之灾。多达四成的地面二氧化碳排放是由于火山爆发。据估计，每年火山爆发释放约130-230万公吨（145-255万吨）二氧化碳到大气中。温泉等也产生大量二氧化碳。在意大利的一个城市，当地的二氧化碳浓度一夜之间上升到75%以上，足以杀死昆虫和小动物，但在白天当阳光照射因为升温相当快，导致气体对流而分散。人类排放的二氧化碳超过火山爆发排放量130倍以上：一年270亿公吨。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，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2二氧化碳的危害图册7张1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。所有这些变化对所有生物而言无异于灭顶之灾。1112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，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。制取方法工业制法高温煅烧石灰石实验制取大理石或石灰石和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