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二酸化炭素
IUPAC名
二酸化炭素
Carbon dioxide
別称炭酸ガス
ドライアイス（固体）
識別情報
CAS登録番号124-38-9
EC番号204-696-9
E番号E290 (防腐剤)
KEGGD00004
RTECS番号FF6400000
SMILES
C(=O)=O
InChI
InChI=1/CO2/c2-1-3
特性
化学式CO2
モル質量44.01 g mol?1
外観無色気体
密度1.562 g/cm3（固体、1 atm, ?78.5 °C)
0.770 g/cm3（液体, 56 atm, 20 °C)
0.001977 g/cm3（気体, 1 atm, 0 °C）
融点
?56.6 °C, 216.6 K,-69.88°F (5.2 atm[1], 三重点)
沸点
?78.5 °C, 194.7 K,-109.3°F (760 mmHg[1], 昇華点)
水への溶解度0.145 g/100cm3 (25 °C, 100 kPa)
酸解離定数 pKa6.35
構造
結晶構造立方晶系（ドライアイス）
分子の形直線型
双極子モーメント0 D
熱化学
標準生成熱 ΔfHo?393.509 kJ mol?1
標準モルエントロピー So213.74 J mol?1K?1
標準定圧モル比熱, Cpo37.11 J mol?1K?1
危険性
安全データシート(外部リンク)ICSC 0021
引火点不燃性
関連する物質
その他の陰イオン二硫化炭素
その他の陽イオン二酸化ケイ素
二酸化ゲルマニウム
二酸化スズ
二酸化鉛
関連する化合物一酸化炭素
炭酸
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。
二酸化炭素（にさんかたんそ、英: carbon dioxide）は、炭素の酸化物の一つで、化学式が CO 2 {\displaystyle {\ce {CO2}}} と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」とも呼ばれる。地球温暖化対策の文脈などで、「カーボンフリー[2]」「カーボンニュートラル」など「カーボン」が使われることがあるが、これは二酸化炭素由来の炭素を意味する[3]。
二酸化炭素は温室効果を持ち、地球の気温を保つのに必要な温室効果ガスの一つである。しかし、濃度の上昇は地球温暖化の原因となる[4][5]。
地球大気中の二酸化炭素をはじめ地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸や炭酸水と呼ばれる。また、金星、火星は大気の主成分が二酸化炭素であることが知られている。
多方面の産業で幅広く使われている（後述）。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素（液化炭酸ガス）の容器（ボンベ）の色は緑色と定められている。温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素（一酸化二窒素）、フロンガスなどが変換される。日本では、2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された[6]。
性質二酸化炭素の状態図 1:固体、2:液体、3:気体、4:超臨界状態、A:三重点、B:臨界点
常温常圧では無色無臭の気体。常圧では液体にならず、?79 °C で凝華して固体（ドライアイス）となる。水に比較的よく溶け、水溶液（炭酸水）は弱酸性を示す。このためアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液および固体は二酸化炭素を吸収して、炭酸塩または炭酸水素塩を生ずる。高圧で二酸化炭素の飽和水溶液を冷却すると八水和物 CO 2 ⋅ 8 H 2 O {\displaystyle {\ce {CO2.8H2O}}} を生ずる。
炭素を含む石油、石炭、木材などの燃焼、動植物の呼吸や微生物による有機物の分解、火山活動などによって発生する。安定な物質で、マグネシウムなど還元性の強い金属を除けば二酸化炭素中で燃焼は起こらない。また植物の光合成によって二酸化炭素は様々な有機化合物へと固定される。
また、三重点 (?56.6 °C、0.52 MPa) 以上の温度と圧力条件下では、二酸化炭素は液化する。さらに温度と圧力が臨界点 (31.1 °C、7.4 MPa) を超えると超臨界状態となり、気体と液体の特徴を兼ね備えるようになる。これらの状態の二酸化炭素は圧縮二酸化炭素または高密度二酸化炭素と呼ばれている。 二酸化炭素は空気など地球の環境中にごくありふれた物質で、その有毒性が問題となることはまずない。
毒性
