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Química

CO2 – Dióxido de Carbono

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 22/11/2018

Introdução

O dióxido de carbono (\(CO_2)\), também conhecido como gás carbônico, é um óxido molecular formado por um ametal, o carbono, ligado covalentemente a dois átomos de oxigênio. Sua fórmula estrutural é a seguinte: 

O = C = O

O gás carbônico que está contido na água mineral e os refrigerantes gaseificados reage com a água gerando um meio ácido. A equação abaixo exemplifica esta reação:

\(CO_2\) + \(H_2O\) ↔ \(H_2CO_3\) ↔ \(H_+\) + \(HCO_3^-\)

Quando submetido a altas pressões, o \(CO_2\) torna-se ainda mais solúvel em meio aquoso, e é por isso que não podemos deixar a garrafa de refrigerante aberta para que o gás não escape e não torne o refrigerante menos ácido.

O dióxido de carbono sólido é denominado gelo-seco e possui a capacidade de sublimar, sendo assim utilizado como recurso cênico em filmes de terror e em shows de rock. Quando o gelo-seco passa para o estado gasoso, acaba arrastando consigo moléculas de água, dando origem a uma névoa mais densa que o ar.

Por ser um óxido ácido, o gás carbônico reage com bases produzindo sal e água. Assim, é possível identificar sua presença no ar expirado. Para isso, borbulha-se o \(CO_2\) em uma solução aquosa de \(Ca(OH)_2\) (água de cal), de acordo com a reação química abaixo:

\(CO_2\) + \(Ca(OH)_2\) → \(CaCO_3\) + \(H_2O\)

A solução produzida é turva, devido à presença do sal carbonato de cálcio (\(CaCO_3\)), que é insolúvel.

Gás Carbônico e o Efeito Estufa

O Sol lança sobre a Terra uma enorme quantidade de energia na forma de luz ou de radiações visíveis. A superfície terrestre absorve parte dessa energia, enquanto reflete o restante na forma de radiações infravermelhas, que são não-visíveis. A atmosfera terrestre, por sua vez, absorve parte dessas radiações infravermelhas, enquanto o restante é emitido de volta para o espaço. Dessa forma, a temperatura média da Terra permanece em 15 °C.

O ar contém gás carbônico, que apresenta a propriedade de absorver as radiações infravermelhas refletidas pela superfície terrestre, e age como um “cobertor”, evitando que as radiações escapem de volta para o espaço.

O aumento na concentração de \(CO_2\) na atmosfera tem ocorrido cada vez mais nos últimos anos, e, se continuar do jeito que está, isso irá acarretar em significativas mudanças no clima terrestre. Isso pode ser visto no derretimento das calotas de gelo polares, aumento do nível dos oceanos e aumento da temperatura média da Terra.

Gás Carbônico e a Chuva Ácida

Uma das formas de chuva ácida que podem ocorrer é em ambientes sem poluição e na ausência de relâmpagos. Neste caso, o gás carbônico reage com a água produzindo ácido carboxílico (\(H_2CO_3\)), originando a chuva ácida, de acordo com a reação química a seguir:

\(CO_2\) (g) + \(H_2O\) (l) → \(H_2CO_3\) (aq)

Como a atmosfera terrestre sempre conterá \(CO_2\), toda chuva será ligeiramente ácida. No entanto, a chuva ácida formada dessa forma não é considerada nociva.

Sequestro de Carbono

O sequestro de carbono ocorre da seguinte forma: primeiramente, temos a emissão de dióxido de carbono através da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo, o carvão, a gasolina, etc. pelos carros, usinas termoelétricas, fábricas e qualquer outra atividade. Com isso, cerca de 6,6 bilhões de toneladas de gás carbônico são lançados anualmente na atmosfera terrestre, o que contribui para o efeito estufa. A segunda etapa ocorre quando a flora realiza fotossíntese para crescer, e durante esse processo, absorve o gás carbônico da atmosfera e libera gás oxigênio (\(O_2\)). Cerca de 336,6 toneladas de \(CO_2\) são absorvidos por cada hectare de floresta, que corresponde a 10.000 metros quadrados. Por fim, o carbono do \(CO_2\) que foi absorvido pelas plantas acaba sendo transformado em biomassa e fica imobilizado, ou seja, sequestrado.


Exercícios

Exercício 1
(Fuvest/2013)

O fitoplâncton consiste em um conjunto de organismos microscópicos encontrados em certos ambientes aquáticos. O desenvolvimento desses organismos requer luz e \(CO_2\), para o processo de fotossíntese, e requer também nutrientes contendo os elementos nitrogênio e fósforo. Considere a tabela que mostra dados de pH e de concentrações de nitrato e de oxigênio dissolvidos na água, para amostras coletadas durante o dia, em dois diferentes pontos (A e B) e em duas épocas do ano (maio e novembro), na represa Billings, em São Paulo.


pHConcentração de nitrato (mg/L)Concentração de oxigênio (mg/L)
Ponto A (novembro)9,80,146,5
Ponto B (novembro)9,10,155,8
Ponto A (maio)7,37,715,6
Ponto B (maio)7,43,955,7

Com base nas informações da tabela e em seus próprios conhecimentos sobre o processo de fotossíntese, um pesquisador registrou três conclusões:

I - Nessas amostras, existe uma forte correlação entre as concentrações de nitrato e de oxigênio dissolvidos na água.

II - As amostras de água coletadas em novembro devem ter menos \(CO_2\) dissolvido do que aquelas coletadas em maio.

III - Se as coletas tivessem sido feitas à noite, o pH das quatro amostras de água seria mais baixo do que o observado.

É correto o que o pesquisador concluiu em:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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