确定一个原子在三维空间的位置需要三个坐标 ， 即每个原子有三个运动自由度 ，而要确定含N个原子的分子的空间位置则需要 3N个坐标 ，即分子有3N个自由度。这3N个自由度包括有平动、振动和转动自由度。然而分子是由化学键将原子连接成的一个整体，分子的重心向任何方向的移动都可以分解为沿三个坐标方向的移动，因此，分子有三个平动自由度。非线型分子可以绕三个坐标轴转动，因而有三个转动自由度。线型分子以键轴为转动轴转动时，其转动惯量等于零，没有能量的变化。因而线型分子只有两个转动自由度。
两个二氧化碳分子用化学式表示为2CO2。
化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。化学式是实验式、分子式、结构式、示性式、电子式的统称。
二氧化碳是空气中常见的化合物，碳与氧反应生成其化学式为CO2，一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成。
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