O dióxido de carbono é uma molécula formada pela ligação covalente entre átomos de C e O, cuja fórmula molecular é CO2 e apresenta geometria linear e caráter apolar. As interações intermoleculares são muito fracas, por isso em temperatura ambiente ele se encontra na forma de gás, sendo seu ponto de ebulição de -78,5 ºC. É conhecido também com anidrido carbônico, ou mais comumente por gás carbônico. Ele foi descoberto pelo Químico escocês Josef Black, que estudou a produção desse gás através de varias reações.
O CO2 tem um papel importante na transferência do carbono entre os diferentes compartimentos, atmosfera, oceanos, rochas sedimentares. Essa transferência de carbono se da muitas vezes na forma de CO2, como é caso da fotossíntese.
No processo de fotossíntese o CO2 é utilizado como fonte de carbono para as plantas, onde acontece a síntese de carboidratos a partir de água e CO2, na presença de luz. Esse processo é vital na manutenção da vida, pois é onde se inicia a produção da energia química que é distribuída para todos os seres vivos através da cadeia alimentar.
6 CO2(g) + 6 H20(l) + calor → C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
A respiração, dos seres humanos e animais, também é uma fonte de CO2, sendo considerada uma fonte natural de emissão, assim como as erupções vulcânicas, queimadas natural e emissão de gás natural.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
Podemos citar ainda a difusão de CO2 que se dá entre os oceanos e a atmosfera.
Temos também as emissões de origem antrópicas onde CO2 pode ser produzido por diferentes reações, entre elas a combustão completa de compostos orgânicos (carvão, hidrocarbonetos, madeira etc) e a fermentação de compostos orgânicos.
O CO2 é utilizado na industria de alimentos, em especial na de bebidas onde é aplicado na fabricação de refrigerantes, água gasosa, cervejas e espumantes. Na fase sólida é utilizado na produção de gelo seco e em extintores de incêndio das classes B (em inflamáveis) e C (materiais energizados). Além disso, tem aplicação na medicina na conservação de órgãos que são transportados para transplante.
O CO2 é responsável por manter a temperatura da Terra em níveis que permitam a sobrevivência dos seres vivos, pois suas moléculas absorvem parte da radiação do sol, provocando o chamado efeito estufa. Entretanto nos últimos anos sua concentração, juntamente com a de outros gases, tem aumentado de maneira considerável. Esse aumentou começou no final do XVIII, por causa da revolução industrial onde grande quantidade de petróleo e carvão mineral eram utilizados como fontes de energia. Atualmente o aumento tem sido em função principalmente da queima de combustíveis fosseis geradas pelo do setor industrial e pelo aumento da frota de veículos. Além disso, esse problema tem sido agravado principalmente pelo desmatamento, uma vez que com a diminuição das plantas diminui o consumo de CO2. Com isso, mais calor do que o normal tem ficado retido na Terra, o que da origem ao problema do aquecimento global. Além disso, a presença de CO2 contribui para a chuva ácida, em função do aumento da concentração do ácido carbônico.
Referencias:
Atkins, P. W.; Jones, Loretta . Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Volume único. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
Kotz, J. C. Química Geral e Reações Químicas. Volume 1, 9ª edição, Cengage Learning, 2015.
Souto, Renata C. de; Jr., Nilton Rosenbach; Mota, Claudio J. A. A DFT Study of the Conversion of CO2 in Dimethylcarbonate Catalyzed by Sn(IV) Alkoxides. Journal of the Brazilian Chemical Society.
Tito e Canto. Química na Abordagem do Cotidiano. Volume único, partes A e C – Química Orgânica. Editora Saraiva 2005.