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       碳和碳化合物在空氣或O2中的完全燃燒以及生物體內(nèi)許多物質(zhì)的氧化產(chǎn)物都是CO2

C（s）＋O2（g）＝CO2（g），△H°＝－394kJ·mol-1

CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g），△H°＝－603kJ·mol-1

       CO2在大氣中約占0．03％，海洋中約占0．014％。它還存在于火山噴射氣和某些泉水中。地面上的CO2主要來自煤、石油、天然氣及其它含碳化合物的燃燒、碳酸鈣礦石的分解、動物的呼吸以及發(fā)酵過程。地面上的植物和海洋中的浮游生物則將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镺2，一直維持著大氣中O2與CO2的平衡。但是近幾十年來隨著全世界工業(yè)的高速發(fā)展和由此帶來的海洋污染，使大氣中的CO2越來越多，據(jù)估計每年約增加百萬分之二到四。

       在CO2分子中，碳原子用sp雜化軌道與氧原子生成四個鍵，兩個σ鍵和兩個π鍵。

決定分子形狀的是sp雜化軌道，所以CO2為直線型分子。碳原子上兩個未雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角，并從側(cè)面同氧原子的p軌道肩并肩地發(fā)生重疊，因此，縮短了碳－氧原子間的距離，使這鍵具有一些參鍵的性質(zhì)。通常仍用O＝C＝O表示CO2分子。

       CO2分子沒有極性，它很容易被液化，其臨界溫度為304K。在常溫下，施加7．1×100kPa的壓力即能液化。液態(tài)CO2的氣化熱很高，217K時為25．1kJ·mol-1。當(dāng)部分液態(tài)CO2氣化時，另一部分CO2即被冷卻成為雪花狀的固體。這固體俗稱“干冰”，它是分子晶體。從相圖（圖14－1）可知，它的三相點(diǎn)高于大氣壓，所以在常壓下于195K直接升華為氣體，它是工業(yè)上廣泛使用的致冷劑。

       CO2不活潑，但在高溫下，能與或活浚金屬鎂、鋁等反應(yīng)。

CO2＋2Mg＝（點(diǎn)燃）2MgO＋C

       CO2是酸性氧化物，它能與堿反應(yīng)。氮肥廠利用此性質(zhì)，用氨水吸收CO2以制得NH4HCO3。實(shí)驗(yàn)室和某些工廠利用此性質(zhì)用堿除去CO2，或?qū)⑴懦龅膹U氣轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}（酒廠）。CO2被大量用于生產(chǎn)Na2CO3、 NaHCO3、純Al2O3、鉛白（Pb（OH）2·2PbCO3）、化肥，并可以制飲料（制汽水的CO2壓力約為3～4×100kPa）。

       CO2無毒，但若在空氣中的含量過高，也會使人因?yàn)槿毖醵l(fā)生窒息的危險。人進(jìn)入地窖時應(yīng)手持燃著的蠟燭，若燭滅，表示窖內(nèi)CO2過多，暫不宜進(jìn)入。

       工業(yè)用的CO2大多系水泥廠、石灰窯、煉鐵高爐和釀酒廠的副產(chǎn)物。