substance

dioxyde de carbone

Carbon dioxide is a greenhouse gas present in planetary atmospheres, influencing climate and potential biosignatures.
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Description

La molécule de CO₂ est linéaire, les charges sont réparties symétriquement, ce qui la rend apolaire et faiblement interactive avec les substances environnantes. Dans l'eau, le dioxyde de carbone se dissout, formant un acide carbonique faible, ce qui rend la pluie légèrement acide. Le CO₂ solide (glace sèche) se sublime à -78,5 °C, sans passer par la phase liquide. Depuis l'ère préindustrielle, la teneur en CO₂ dans l'atmosphère est passée d'environ 280 ppm à plus de 420 ppm en raison de la combustion des combustibles fossiles.

Histoire

Dans les années 1640, Jan Baptist van Helmont a observé le dégagement d'un gaz lors de la combustion et de la fermentation. Dans les années 1750, Joseph Black a prouvé que ce gaz (air fixé) était différent de l'air ordinaire et se dégageait lors de la respiration. En 1896, Svante Arrhenius a estimé quantitativement pour la première fois l'effet de serre du CO₂. Charles Keeling a commencé en 1958 des mesures continues à Mauna Loa, montrant une augmentation régulière de la concentration — la courbe de Keeling est devenue le symbole du changement climatique anthropique.

Comment ça marche

Photosynthèse : 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂. Dans l'atmosphère, les molécules de CO₂ vibrent sous l'action des photons infrarouges de certaines longueurs d'onde (bandes d'absorption autour de 4,3 µm et 15 µm). Le rayonnement terrestre dans ces gammes est piégé, chauffant les couches inférieures de la troposphère. Le rayonnement thermique est décrit par la loi de Stefan-Boltzmann, et le bilan radiatif de l'atmosphère par les équations de transfert. Dans l'océan, le CO₂ réagit avec l'eau pour former de l'acide carbonique, ce qui abaisse le pH — acidification des océans.

En pratique

Les bulles dans les sodas, la glace sèche pour le refroidissement sans liquide, les extincteurs à dioxyde de carbone et la matière première pour la photosynthèse des plantes dans les serres.

Anecdote

À des concentrations supérieures à 5 %, le dioxyde de carbone provoque une sensation d'étouffement et de panique — l'organisme le perçoit comme un signal de danger, même si l'oxygène est suffisant.

Concept graph →

Formules

$$\mathrm{C}/\mathrm{O} \approx 1$$
Carbon to oxygen abundance ratio is approximately unity.
Ce qu'il y a dans la formule
CvariableCarbon abundance — abondance
OvariableOxygen abundance — abondance
c/o\approx1 · 2510.04863

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