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Instituto Educacional São João da Escócia

Gás Carbônico – Produção, Aplicações e Efeitos

Edson

Eliana

Evandro

Herbertt

Noemi

Samira

Poços de Caldas

Setembro – 2010

Edson

Eliana

Evandro

Herbertt

Noemi

Samira

Gás Carbônico – Produção, Aplicações e Efeitos

Trabalho apresentado ao

Colégio Pelicano, como parte

Integrante da pré-mostra.

Orientação: Prof.ª Simone C. Dezorzi Cassani

Poços de Caldas

Setembro – 2010

Sumário

1- Introdução..............................................................................................02

2- Objetivo..................................................................................................03

3- Justificativa.............................................................................................04

4- Metodologia...........................................................................................05

5- Produção de CO2...................................................................................06

6- Aplicações.............................................................................................08

6.1- Extintores de Incêndio.......................................................................08

6.2- Refrigerantes......................................................................................09

6.3- Gelo Seco...........................................................................................10

7- Efeitos....................................................................................................11

8- Experimento: CO2 aprisionado por uma bolha de sabão......................12

9- Conclusão..............................................................................................14

10- Referências bibliográficas....................................................................15

  1. Introdução

O dióxido de carbono, também conhecido como gás carbônico, é uma substância química formada por dois átomos de oxigênio e um de carbono. Sua fórmula química é CO2.É um gás importante para o reino vegetal, pois é essencial na realização do processo de fotossíntese das plantas.Este gás é liberado no processo de respiração (na expiração) dos seres humanos e também na queima dos combustíveis fósseis (gasolina, diesel, querosene, carvão mineral e vegetal). A grande quantidade de dióxido de carbono na atmosfera é prejudicial ao planeta, pois ocasiona o efeito estufa e, por consequência, o aquecimento global.Este gás é usado comercialmente em algumas bebidas e também em extintores de incêndio. Se inalado, em grande quantidade, pode provocar irritações nas vias aéreas, vômitos, náuseas e até mesmo morte por asfixia (o que ocorre geralmente nos incêndios).

  1. Objetivo

Pesquisar como o CO2 é produzido e a sua importância na natureza para a realização da fotossíntese e na manutenção da vida no planeta; A sua utilização na produção de refrigerantes, gelo seco e extintores de incêndio; E as causas e consequências do seu excesso na atmosfera.

  1. Justificativa

Conhecer como é a produção do CO2 e o seu ciclo na natureza, a sua aplicação e utilização em produtos e as consequências do seu excesso para o planeta.

  1. Metodologia

Conteúdo pesquisado através da Internet, práticas realizadas em laboratório, experiências adquiridas na escola e compartilhadas com colegas.

5- Produção de CO2

O dióxido de carbono, também conhecido como gás carbônico, é uma substância química formada por dois átomos de oxigênio e um de carbono. Sua fórmula química é CO2.Descoberto em 1754 pelo escocês Joseph Black, o dióxido de carbono é um gás fundamental para a manutenção da vida no planeta. Sem ele, plantas e outros organismos não realizariam o processo da fotossíntese, que transforma a energia solar em energia química.

Este gás é liberado no processo de respiração (na expiração) dos seres humanos e também na queima dos combustíveis fósseis (gasolina, diesel, querosene, carvão mineral e vegetal).

Existem basicamente duas formas de carbono, uma orgânica, presente nos organismos vivos e mortos, não decompostos, e outra inorgânica, presente nas rochas.

No planeta Terra o carbono circula através dos oceanos, da atmosfera, da terra e do seu interior, num grande ciclo biogeoquímico. Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: o ciclo geológico e o ciclo biológico.

No ciclo geológico, o Dióxido de Carbono (CO2) da atmosfera, combinado com a água, forma o ácido carbônico, o qual reage lentamente com o cálcio e com o magnésio da crosta terrestre, formando carbonatos. Através dos processos de erosão (chuva), estes carbonatos são arrastados para os oceanos, onde se acumulam no seu leito em camadas, ou são assimilados por organismos marinhos que eventualmente, depois de morrerem, também se depositam no fundo do mar. Estes sedimentos vão se acumulando ao longo de milhares de anos, formando rochas sedimentares como as rochas calcárias.

O ciclo continua quando as rochas sedimentares do leito marinho são arrastadas para o manto da Terra, por um processo de subducção (processo pelo qual uma placa tectônica descende por baixo de outra). Desta forma, as rochas sedimentares são sujeitas a grandes pressões e temperaturas debaixo da superfície da Terra, derretendo e reagindo com outros minerais, libertando CO2. O CO2 é devolvido a atmosfera através das erupções vulcânicas e outros tipos de atividades vulcânicas, completando-se assim o ciclo.

O ciclo biológico desempenha um papel importante nos fluxos de carbono através dos processos da fotossíntese e da respiração.

Através do processo da fotossíntese, as plantas absorvem a energia solar e CO2 da atmosfera, produzindo oxigênio e hidratos de carbono (açúcares como a glicose), que servem de base para o crescimento das plantas. Os animais e as plantas utilizam os hidratos de carbono (glicose) pelo processo de respiração, utilizando a energia contida nos hidratos de carbono (glicose) e emitindo CO2. Juntamente com a decomposição orgânica (forma de respiração das bactérias e fungos), a respiração devolve o carbono para a atmosfera.

As equações químicas que regem estes dois processos são:

Fotossíntese

6CO2 + 6H2O + energia (luz solar) → C6H12O6 + 6O2

Respiração

C6H12O6 (matéria orgânica) + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + energia

Para se produzir o Gás Carbônico artificialmente, produz-se primeiramente amônia. Neste processo libera-se CO2, o mesmo é captado por chaminés e submetido a uma pressão de 300 psi (10 vezes a pressão de um pneu de carro), recebe uma temperatura de -28ºC, sendo que 50% se transforma em sólido e os outros 50% permanece em gás.

A reação química do processo de decomposição do carbonato de amônio, produzindo amônia e gás carbônico é:

(NH4)2CO3 → 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)

  1. Aplicações

6.1 Extintores de incêndio:

O dióxido de carbono (CO2) é utilizado em áreas onde se faz necessário um agente extintor, com uma alta resistência dielétrica e que não deixe resíduo.

O CO2 extingue o fogo através da redução do oxigênio existente no local a ser protegido, em função do aumento de sua concentração. O CO2 ao ser descarregado na atmosfera aumenta o seu volume em 450 vezes, e expulsa o ar existente no ambiente.

O dióxido de carbono é um gás abundante, não corrosivo e não reage com a maioria das substâncias existentes nos locais onde aplicados.

Os sistemas projetados para extinção de incêndio através da utilização do CO2 são distribuídos por três partes básicas:

1. armazenagem e distribuição do agente

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