Dioxyde de carbone

Définition

Le dioxyde de carbone (CO₂, gaz carbonique ou anhydride carbonique) est un gaz de carbone oxydé dont les atomes sont attirés par l'oxygène. Une molécule de dioxyde de carbone (CO₂) est composée d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène. Les deux atomes d'oxygène avec leur atome carbone font partie de la matière minérale sous forme gazeuse.

Molécule de dioxyde de carbone en 3D :

Dans le CO2, le carbone est en noir, l'oxygène en rouge sur cette schématisation 3D d'une molécule de dioxyde de carbone.

Explications

Le dioxyde de carbone est un gaz incolore et ininflammable à température et pression normales. Bien que beaucoup moins abondant que l'azote et l'oxygène dans l'atmosphère terrestre, le dioxyde de carbone est un constituant important de l'air de notre planète.

Le dioxyde de carbone est un gaz incombustible acide et incolore qui se dissout bien dans l'eau, comme le dioxyde de soufre. Avec les oxydes ou hydroxydes de métaux basiques, le CO₂ forme deux types de sels appelés carbonates et bicarbonates.

C'est sous cette forme de dioxyde que le carbone minéral va être intégré par les producteurs primaires à la matière organique par un phénomène d'assimilation chlorophyllienne, étant l'un des composés chimiques les plus importants du monde, vital pour la vie telle que nous la connaissons, mais catastrophique à des niveaux excessifs.

Caractéristiques

Le dioxyde de carbone est un état naturel d'un composé chimique composé de deux atomes d'oxygène, chacun doublement lié par covalence à un seul carbone atomique. Dans l'atmosphère, c'est un gaz à température et pression standard et l'anhydride carbonique existe dans l'atmosphère terrestre dans cet état, en tant qu'élément trace à une concentration de 0,039 % par volume.

Dans le cadre du cycle du carbone, les plantes, les algues et les cyanobactéries utilisent l'énergie de la lumière avec la photosynthèse des glucides à partir de dioxyde de carbone et l'eau, et l'oxygène produit s'assume comme un déchet de la production énergétique. Cependant, la photosynthèse ne peut pas intervenir dans la nuit, si bien qu'en phase nocturne, du dioxyde de carbone est produit par les plantes au cours de la respiration.

Les effets environnementaux de dioxyde de carbone sont d'un grand intérêt. Le dioxyde de carbone, dans le cadre de l'effet de serre, est un élément important des gaz à effet de serre en absorbant le rayonnement thermique de la surface de la Terre qui, autrement, auraient quitté l'atmosphère.

Production

Les êtres vivants autotrophes ou hétérotrophes produisent du dioxyde de carbone au cours des phénomènes respiratoires et fermentaires à partir desquels ils se procurent de l'énergie dont ils ont besoin.

✅ Les sources naturelles de dioxyde de carbone comprennent la plupart des animaux, qui exhalent du dioxyde de carbone sous forme de déchet. Les activités humaines qui entraînent des émissions de dioxyde de carbone proviennent principalement de la production d'énergie, notamment la combustion de charbon, de pétrole ou de gaz naturel.

Le dioxyde de carbone est produit par la combustion de charbon ou les hydrocarbures, la fermentation des sucres dans la bière et la vinification et par la respiration de tous les organismes vivants. Il est expiré dans le souffle des mammifères, homme inclus, et des animaux terrestres. Il est émis par les volcans, les sources chaudes, les geysers et autres endroits où la croûte terrestre est mince et libère des roches carbonatées par dissolution.

Le CO₂ se retrouve également dans les lacs, à grande profondeur sous la mer et mélangés avec des gisements de pétrole et de gaz.

Produits du CO2

Le dioxyde de carbone atmosphérique est la principale source de carbone dans la vie sur Terre et sa concentration dans l'atmosphère pré-industrielle de la Terre depuis la fin de la précambrien éon a été réglementé par la photosynthèse des organismes chlorophylliens.

La combustion de combustibles à base de carbone depuis la révolution industrielle a augmenté rapidement la concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, augmentant le taux (et la vitesse) de réchauffement de la planète comme provocateur anthropique du changement climatique.

Le CO₂ est également une source majeure de l'acidification des océans, car il se dissout dans l'eau pour former l'acide carbonique, qui est un acide faible car son ionisation dans l'eau est incomplète : CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃.

Niveaux (concentration)

Les niveaux normaux de CO₂ en extérieur (air atmosphérique) se situent entre 350 et 450 ppm. Les concentrations intérieures sont toujours plus élevées en raison du manque de ventilation et d'une isolation élevée avec deux personnes ou plus à l'intérieur.

Ainsi, 400 à 1 000 ppm sont les concentrations moyennes de CO₂ dans les espaces intérieurs occupés avec un bon échange d'air. À des concentrations élevées allant jusqu'à 1 000 ppm, le CO₂ nuit au bien-être, provoquant des maux de tête, de la fatigue et un manque d'attention.

Lorsqu'il y a trop de dioxyde de carbone dans l'air, le gaz pénètre dans la circulation sanguine en raison d'une hypoventilation. Les personnes souffrant d'asthme et de maladies respiratoires ne peuvent pas bien respirer dans une pièce à forte teneur en CO₂, où il n'y a pas assez d'oxygène qui pénètre dans les poumons.

⭐ Si vous êtes fumeur et que vous ne comptez pas arrêter de sitôt, fumez à l'extérieur, loin des fenêtres ouvertes pour empêcher les polluants de s'infiltrer dans la maison. Les cigarettes libèrent de grandes quantités de CO₂ qui peuvent rester emprisonnées dans la pièce pendant des années. Un bon échange d'air ambiant évite des concentrations élevées de dioxyde de carbone.

En rapport avec "dioxyde de carbone"

• carbone

  

  Le carbone, du groupe des non-métaux, est unique dans ses propriétés chimiques parce qu'il forme un nombre de composants supérieurs au nombre résultant...

• carbone organique total

  

  Le carbone organique total (COT) est la quantité totale du carbone contenu dans un échantillon aqueux ayant une origine organique.

• cycle du carbone

  

  Le cycle du carbone est le cycle biogéochimique par lequel le carbone est échangé entre la biosphère, la pédosphère, la géosphère, l'hydrosphère...

• dioxyde

  

  Le dioxyde est un anion de double oxyde, un composé chimique avec deux atomes d'oxygène, de formule O2- dans chaque molécule.