O gás carbônico (CO2), também conhecido como “dióxido de carbono”, é considerado um componente normal da atmosfera terrestre, embora seu teor varie conforme a época e o local. Por exemplo, num recinto fechado, onde haja grande número de pessoas, o seu teor apresenta-se mais alto, no ar de uma cidade, o teor desse gás costuma a ser mais elevado, em decorrência das atividades humanas.
A presença desse gás na atmosfera terrestre resulta, principalmente, do fenômeno chamado de “combustão”. Os exemplos mais comuns de combustão são a queima da madeira, queima de vegetação, queima de carvão nas mais diversas formas, queima da gasolina, óleo diesel, etanol e gás liquefeito de petróleo.
A evolução do teor de gás carbônico na atmosfera vem preocupando os cientistas há algum tempo. Normalmente o gás carbônico presente na atmosfera dissolve-se na água das chuvas, originando uma solução ligeiramente ácida. Por isso a água pluvial não contaminada apresenta um pH igual a 5,6, considerando o pH limite. Abaixo desse valor, qualifica-se uma chuva como “ácida”, não se levando em conta aí outros componentes químicos estranhos. O fato de a chuva ser ácida traz certos efeitos, como a erosão química de monumentos, acidificação do solo para o plantio e de águas de rios e lagos.
Várias alternativas vêm sendo buscada pela humanidade para diminuir esses efeitos do alto teor de CO2 na atmosfera. A usina de energia de Hellisheidi, na Islândia, vem testando um novo método para combater o aquecimento global: transformar o gás carbônico (CO2) em pedra. O processo ocorre em duas etapas: primeiro o CO2 é dissolvido em água em altas pressões (25 bar) e depois injetado no solo numa temperatura de 230 oC. A mineralização do gás carbônico ocorre de maneira rápida, devido à reatividade e composição do solo da região, rica em ferro, cálcio e magnésio. As duas etapas da remoção de CO2 estão esquematizadas de maneira simplificada abaixo.
(1) Considerando o diagrama de fases do gás carbônico representado abaixo e diante do que foi exposto, qual seria o estado de agregação do CO2 nas condições descritas no texto. Deixe claro a sua resposta indicando a sua conclusão com cálculos que demonstrem o que você afirma.
Soluções para a tarefa
Resposta:
- observando o diagrama, concluímos que o CO₂ estará na fase líquida
Explicação:
- levantando uma perpendicular a partir do ponto da abcissa correspondente à temperatura de 230 °C, até encontrar a perpendicular à ordenada que parte do ponto indicativo da pressão de 25 bar, podemos verificar que o cruzamento ocorrerá na região do gráfico correspondente à fase líquida;
- da mesma forma, podemos verificar pela reações que ocorrem, que:
- na 1ª parte da reação, sob pressão, diluindo-se CO₂ em água, ocorre a formação do ácido carbônico, que é instável, formando uma solução aquosa de CO₃⁻² (carbonato);
- na 2ª parte da reação, com o aquecimento da solução, ocorre a liquefação;
- o líquido produzido é injetado no solo, formando compostos sólidos ao reagir com o cálcio e outros metais existentes no solo.