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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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