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1787年,拉瓦錫在發(fā)表的論述中講述將木炭放進(jìn)氧氣中燃燒后產(chǎn)生的“固定空氣”,肯定了“固定空氣”是由碳和氧組成的,由于它是氣體而改稱為“碳酸氣”。同時(shí),拉瓦錫還測定了它含碳和氧的質(zhì)量比(碳占23.4503%,氧占76.5497%),揭示了二氧化碳的組成。
1766年,英國科學(xué)家卡文迪許(即亨利·卡文迪許,Henry Cavendish,1731年-1810年)成功地用汞槽法收集到了“固定空氣”,并用物理方法測定了其比重及溶解度,還證明了它和動(dòng)物呼出的和木炭燃燒后產(chǎn)生的氣體相同。
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。 關(guān)于其毒性,研究表明:低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會(huì)使動(dòng)物中毒。
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分子中碳氧鍵鍵長為116pm,介于碳氧雙鍵(鍵長為124pm)和碳氧三鍵(鍵長為113pm)之間,故CO2中的碳氧鍵具有一定程度的叁鍵特征。
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。
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