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CO2分子形狀是直線(xiàn)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。
1772年,法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫(即安托萬(wàn)-洛朗·拉瓦錫,Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年-1794年)等用大火鏡聚光加熱放在汞槽上玻罩中的鉆石,發(fā)現(xiàn)它會(huì)燃燒,而其產(chǎn)物即“固定空氣”。同年,科學(xué)家普里斯特利(即約瑟夫·普里斯特利,Joseph Priestley,1733年-1804年)研究發(fā)酵氣體時(shí)發(fā)現(xiàn):壓力有利于“固定空氣”在水中的溶解,溫度增高則不利于其溶解。這一發(fā)現(xiàn)使得二氧化碳能被應(yīng)用于人工制造碳酸水(汽水)。
1896年,瑞典化學(xué)家阿累尼烏斯(即斯萬(wàn)特·奧古斯特·阿累尼烏斯,Svante August Arrhenius,1859年-1927年)通過(guò)計(jì)算指出,大氣中二氧化碳濃度增加一倍,可使地表溫度上升5~6℃。
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(chēng)為“碳酸氣”。同時(shí),拉瓦錫還測(cè)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。
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