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Le dioxyde de carbone, parfois appelé gaz carbonique, est un gaz dont la molécule est formée d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène. Sa formule est CO2.

Il est créé lors de la combustion de produits contenant du carbone, c'est-à-dire par exemple le bois, le charbon, le sucre (source d'énergie chez les êtres vivants), mais aussi le pétrole (pour les véhicules). Du dioxyde de carbone est aussi produit par le raisin lors de la fermentation qui donnera le vin.

Ce gaz joue un rôle important dans l'effet de serre qui permet de garder la Terre chaude mais son augmentation provoque le réchauffement climatique.

À partir de dioxyde de carbone et d'eau, les plantes et les algues qui contiennent de la chlorophylle sont capables de produire des sucres ou glucides.

Les animaux, au contraire, mangent du sucre et le transforment en dioxyde de carbone et eau. Ces deux étapes font partie du cycle du carbone et du cycle de l'eau.

Afin de montrer que l'air expiré contient du dioxyde de carbone, nous pouvons utiliser l'expérience de l'eau de chaux.

En termes de tous les jours, l'eau de chaux (qui est une solution de chaux éteinte), se trouble en présence de gaz carbonique : cela donne un précipité blanchâtre de carbonate de calcium, autrement dit de calcaire.

Ou bien, pour dire la même chose en termes scientifiques, l'eau de chaux (solution saturée d’hydroxyde de calcium Ca(OH)2) se trouble en présence de dioxyde de carbone (CO2). Le précipité blanc ainsi formé est du carbonate de calcium CaCO3.