まとめ
解説
二酸化炭素(CO2)は、炭素の完全燃焼や生物の細胞呼吸によって放出される無色・無臭の気体です。実験室では、石灰石や大理石(炭酸カルシウム)に薄い塩酸を加えることで発生させます。空気よりも密度が大きいため、通常は「下方置換法」で集めますが、水にわずかに溶ける性質があるものの、より純度の高い気体を得るために「水上置換法」が用いられることもあります。水溶液は炭酸と呼ばれ、弱い酸性を示します。
生物の活動においては、光合成と呼吸のバランスが重要です。植物は光、葉緑体、二酸化炭素を利用してデンプンなどの養分を合成しますが、同時にすべての細胞で常に呼吸を行い、エネルギーを取り出す過程で二酸化炭素を排出しています。密閉された生態系モデルでは、植物、動物、細菌の間でこれらの気体が循環することで生命が維持されています。
| 項目 | 光合成 | 呼吸 |
|---|---|---|
| 気体の出入り | 二酸化炭素を吸収、酸素を放出 | 酸素を吸収、二酸化炭素を放出 |
| 行われる場所 | 葉緑体を持つ細胞 | すべての生きた細胞 |
| 行われる時間 | 光が当たっているときのみ | 常に(24時間) |
わたしたちが息をはくときに出る気体、それが二酸化炭素です。物を燃やしたときにも発生します。この気体には、石灰水を白くにごらせるという特別な性質があります。理科の実験では、石灰石という石に塩酸をかけて作ることが多いです。
植物にとっても、二酸化炭素はとても大切です。植物は太陽の光を浴びて、二酸化炭素と水から栄養分を作る「光合成」を行います。わたしたち人間や動物がはき出したものを、植物が吸い取ってくれているのです。
この気体は空気よりも重いため、入れ物の下にたまります。また、水に少しだけ溶ける性質があり、溶けると「炭酸水」になります。最近では、地球の気温が上がる「地球温暖化」の原因としても注目されています。
ドライアイスの正体を知っていますか?実は、二酸化炭素をものすごく冷やして固めたものなんです。ドライアイスがとけると、液体にならずにいきなり気体に戻ります。これを「昇華」と呼びます。
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