二酸化炭素 : CO2

・CO2=44.0

・無色、無臭の気体で、炭酸ガス、無水炭酸とも呼ばれる。

・空気中に約0.03%存在する。

・ドライアイスは二酸化炭素の固体であり、−78℃以下の低温である。

・炭素や有機化合物の燃焼、生物の呼吸、発酵、腐敗などで生成する。また植物は光合成により二酸化炭素を消費して酸素を生成する。

・水に少し溶け(炭酸水)、弱い酸性を示す。( → 炭酸水 ) 

                1気圧で水1cm3に溶ける二酸化炭素の体積
0℃ 10℃ 20℃ 25℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
1.72cm3 1.24cm3 0.94cm3 0.83cm3 0.74cm3 0.61cm3 0.51cm3 0.45cm3


・実験室での製法                           
@炭酸塩(炭酸カルシウム(石灰石)、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなど)と希塩酸との反応
  CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O
 塩酸の代わりに酢酸は使えるが、硫酸は使えない。
 炭酸塩の代わりにチョーク、卵殻、貝殻などが使用できる。

Aドライアイスの昇華
 ドライアイスを細かく砕いて容器に入れ、昇華する二酸化炭素を集める触れるときは手袋を用いる。 

B炭酸水素ナトリウム(重曹)の熱分解
  2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O

C炭酸水の加熱  市販の炭酸水を加熱するとよい。沸騰石(素焼のかけらでよい)を入れておくこと。



炭酸水 : H2CO3

・→ 二酸化炭素 を参照

・二酸化炭素の水溶液で、ソ−ダ水ともいう。ただし、市販されている炭酸水には、クエン酸のような有機酸が含まれているものがある。このような炭酸水は、加熱してもあとに何も残らないという実験には適さない。

・二酸化炭素と水が次のように反応するので、炭酸水は弱酸性である。
  CO2 + H2O = H+ + HCO3- , HCO3- = H+ + CO32- 

・リトマス試験紙では酸性であることが判別しにくいが、BTB液を用いると、酸性であることが明瞭に判定できる。

・蒸留水にドライアイスを入れておくと、pH 3.5程度の炭酸水が得られる。

・加熱すると二酸化炭素が発生するので、二酸化炭素の製法に用いる。