二氧化碳
     
    CO₂是无色、无臭的气体，在大气中约占0.03%，海洋中约占0.014%，它还存在于火山喷射气和某些泉水中。地面上的CO₂气主要来自煤、石油、天然气及其它含碳化合物的燃烧，碳酸钙矿石的分解，动物的呼吸以及发酵过程。当太阳光通过大气层的时候，CO₂吸收波长13~17nm的红外线，如同给地球罩上一层硕大无比的塑料薄膜，留住温暖的红外线，不让它散失掉，使地球成为昼夜温差不太悬殊的温室。CO₂的温室效应为生命提供了舒适的生活环境。它还为生命提供了基本的材料，它是绿色植物进行光和作用的原料。绿色植物每年通过光和作用，将大气里CO₂含的15 000亿吨碳，变成纤维素、淀粉和蛋白质，并且放出O₂气，供给动物和人类食用。
    绿色植物一直维持着大气中O₂和CO₂的平衡，但近年来随着全世界工业的高速发展和由此带来的海洋污染，使大气中CO₂越来越多，据估计每年约增加百万分之二到四。这被认为是对世界气温普遍升高有影响的一个重要因素。
    关于CO₂，我们从它的结构、性质和制备三个方面来介绍:
    二氧化碳的结构
    二氧化碳的性质
    二氧化碳的制备
      
    二氧化碳的结构
     
    在CO₂分子中，碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。
     
    C原子的两个sp杂化轨道分别与一个O原子生成两个δ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。
     
    二氧化碳的性质
     
    CO₂分子没有极性，因此分子间作用力小，溶沸点低，键能大，原子间作用力强，分子具有很高的热稳定性。例如在2273K时CO₂只有1.8%的分解：
     
    CO₂临界温度高，加压时易液化，液态CO₂的汽化热很高，217K时为25.1kJ·mol^-1。当液态CO₂自由蒸发汽化时，一部分CO₂被冷凝成雪花状的固体，这固体俗称“干冰”。它是分子晶体。在常压下，干冰不经熔化，于194.5K时直接升华气化，因此常用来做制冷剂。
    CO₂是酸性氧化物，它能与碱反应。工业上，纯碱Na₂CO₃、小苏打NaHCO₃、碳酸氢氨NH₄HCO₃、铅白颜料Pb(OH)₂2PbCO₃、啤酒、饮料、干冰等生产中都要食用大量的CO₂。
    一般讲，CO₂不助燃，空气中含CO₂量达到2.5%时，火焰就会熄灭。所以CO₂是目前大量使用的灭火剂。但着火的镁条在CO₂气中能继续燃烧，说明CO₂不助燃也是相对的：
     
    CO₂不活泼，但在高温下能与碳或活泼的金属镁、铅等反应：
    CO₂虽然无毒，但若在空气中的含量过高，也会使人因为缺氧而发生窒息的危险。人进入地窖时应手持燃着的蜡烛，若烛灭，表示窖内CO₂浓度过高，暂不宜进入。
     
    二氧化碳的制备
     
    在工业上可利用煅烧石灰石生产石灰以及通过酿造工业而得到大量的CO₂副产物。
     
    在实验室中则常用碳酸盐和盐酸作用来制备CO₂：