Dióxido de carbono

O que é o dióxido de carbono? 

O dióxido de carbono é uma molécula formada por dois átomos de oxigênio e um átomo de carbono ligados entre si por ligações covalentes duplas – CO₂. É uma substância pertencente à classe inorgânica dos óxidos, sendo mais especificamente, um óxido ácido. Sua estrutura é mostrada abaixo:

Essa molécula também é conhecida como gás carbônico ou anidrido carbônico e foi relatada pela primeira vez em 1683, quando Jan-Baptist Van Helmont percebeu a sua formação por meio da reação entre o oxigênio e o carbono durante os processos de respiração e da combustão de compostos orgânicos. 

A reação direta de formação do composto é dada pela reação a seguir:

C (grafite) + O₂ (g) → CO₂ (g)

Por que o CO₂ é um óxido ácido? 

O CO₂ é caracterizado como um óxido ácido devido ao seu comportamento diante de outras substâncias como a água ou na presença de bases. Isso porque na presença de água, o dióxido de carbono interage com as moléculas de água formando um ácido. Já na presença de base, o CO₂ forma sal e água. 

reação do dióxido de carbono com água: H₂O (l) + CO₂ (aq) ⇌ H₂CO₃ (aq)

reação do dióxido de carbono com uma base: 2NaOH (s) + CO₂ (g) → Na₂CO₃ (s) + H₂O (l)

Quais as características do gás carbônico? 

O dióxido de carbono também é chamado de gás carbônico justamente por estar em estado gasoso em temperatura ambiente sendo um gás incolor e inodoro, ou seja, não apresenta cor ou cheiro característico. Para a mudança de estado físico são necessárias temperaturas baixas, uma vez que a temperatura de fusão é igual a -56,6 ^oC e a temperatura de ebulição é igual a -78,5^oC. 

As moléculas de CO₂ apresentam geometria linear e são apolares, não havendo portanto, polo positivo ou negativo na sua estrutura. Por conta disso, elas interagem entre si por meio das forças intermoleculares de dipolos induzidos. 

Para que serve o dióxido de carbono? 

O dióxido de carbono é um gás essencial para a realização da fotossíntese. Nesse processo, o CO₂ interage com a água na presença de luz que é captada por meio da clorofila e forma matéria orgânica, gás oxigênio e moléculas de água. 

6CO₂ + 12 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

O gás oxigênio é liberado no ambiente e utilizado na respiração de alguns seres vivos como, por exemplo, o ser humano, enquanto a matéria orgânica é utilizada para a produção de energia. 

Mas além de possuir uma importante utilidade na manutenção da vida, o gás carbônico também é utilizado em outros setores. Por exemplo, na indústria alimentícia, o CO₂ compõe as bebidas carbonatadas como os refrigerantes. Além disso, pode ser utilizado na fabricação de extintores de incêndio, na solda de alguns materiais, no tratamento de água e também na produção de bicarbonato de sódio. Ainda, em seu estado líquido, pode ser utilizado como refrigeração durante o transporte dos órgãos que serão transplantados. 

Onde pode ser encontrado o CO₂?

O CO₂ pode ser liberado no processo de respiração de alguns seres vivos e com isso, passam a compor o ar atmosférico. Também pode estar dissolvido em água e presente nos metabolismos de seres aeróbicos e anaeróbicos em processos como fermentação e decomposição da matéria orgânica, por exemplo. 

Além disso, o dióxido de carbono é liberado por meio da combustão da matéria orgânica e acontece por meio da queima de produtos como madeira e combustíveis fósseis. As atividades industriais também são fontes importantes de emissão de dióxido de carbono e contribuem para o excesso do gás na atmosfera, implicando em problemas ambientais. 

Quais os problemas ambientais que o excesso de dióxido de carbono pode provocar? 

O aumento da concentração do dióxido de carbono foi provocado, principalmente, por conta de algumas atividades humanas como: queimadas, atividades industriais, queima de combustíveis fósseis e também pelo uso de alguns aerossóis e gases em processos de refrigeração. 

Esse aumento causou uma intensificação do efeito estufa, provocando um aumento na temperatura média da Terra e com isso, permitindo o derretimento das calotas polares, além de intensificar as chuvas ácidas, aumentar a acidez das águas provocando desequilíbrio nos ecossistemas locais. O excesso desse gás também pode estar relacionado aos processos de alteração climática em todo o mundo.