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¿Qué es el Dióxido de Carbono?
El dióxido de carbono, a temperatura ambiente (20-25ºC), es un gas incoloro, inodoro, no inflamable y denso (denso = poco volumen del gas, pesa mucho).
Está formado por moléculas que tienen 2 átomos de oxigeno (de ahí el llamarse Dióxido=dos oxigeno) y uno de carbono.
Su fórmula es CO2.
Es un enlace covalente, es decir, formado por la unión de átomos no metálicos.
En la siguiente imagen puedes ver la composición de su molécula:
Está presente en la atmósfera de la Tierra en una concentración baja y actúa como un gas de efecto invernadero, como más adelante veremos.
Para convertirlo a solido (de gas a sólido sin pasar por estado líquido = sublimación) deberíamos bajar su temperatura por debajo de los 78ºC (-78ºC).
Por eso en la atmósfera, que nunca llegamos a esas temperaturas, lo encontramos siempre en estado gaseoso, pero a veces, lo podemos necesitar en estado sólido para usarlo por ejemplo en los extintores y se llama hielo seco.
¿Quién lo Descubrió?
Joseph Black fue el descubridor del dióxido de carbono.
Black fue médico y un físico y químico británico muy reconocido. Descubrió que en la fermentación, en la respiración y en la combustión del carbón se producía un gas distinto al aire llamado «aire fijo» que resultó ser el CO2.
Su descubrimiento, sobre 1750, llevó a que se pensara que el aire no era un solo elemento, sino que era un compuesto y estaba formado por varios elementos diferentes.
Además Joseph Black fue el primero en conseguirlo en estado puro.
Si tenemos una vela encendida encerrada en un recipiente con aire, la vela en su combustión absorbe el oxígeno del aire y lo convierte en dióxido de carbono.
Cuando en el interior del recipiente no quede oxigeno la vela se apaga y el oxigeno consumido se habrá convertido en dióxido de carbono.
Joseph Black hizo un experimento con un ratón encerrado con una vela encendida dentro de un recipiente.
La vela se apagó y el ratón se murió, llegando a la conclusión que el dióxido de carbono es un gas irrespirable.
¿Dónde se encuentra el Dióxido de Carbono?
Se encuentra principalmente y en grandes cantidades en el aire de la atmósfera, pero también en el agua.
¿Cómo se Genera?
Hay muchas fuentes naturales de creación de dióxido de carbono, veamos las principales:
– Cuando los seres vivos respiramos absorbemos oxígeno y expulsamos dióxido de carbono.
– Otra fuente de creación es en los procesos de combustión (al quemar algo).
El humo que se genera lleva una gran cantidad de dióxido de carbono. Imagina la cantidad de combustiones que hacemos al día, con el coche, la calefacción, las fábricas, etc. todo aquello que necesite un combustible fósil (como el petróleo) genera dióxido de carbono.
– También se genera dióxido de carbono en los procesos de fermentación y descomposición.
En el proceso contrario, las plantas convierten el dióxido de carbono de la atmósfera en oxígeno durante un proceso llamado fotosíntesis.
¿Cuál es el Problema de Dióxido de Carbono?
La atmósfera de la tierra tiene una proporción de dióxido de carbono que debe ser de 350ppm (partes por millón).
Esta proporción es la adecuada para la vida en la tierra. Sería malo que hubiera más o menos dióxido de carbono.
El problema es que el hombre con su actividad está liberando grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera y está aumentando su proporción (se estima que ahora es de 382 ppm).
El aumento del CO2 en la atmósfera provoca el llamado efecto invernadero (pincha en el enlace si quieres saber más sobre el efecto invernadero).
Esto provoca un aumento de las temperaturas provocando el deshielo de los polos y la deforestación.
Si disminuye la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, en estos momentos, no pasaría nada por que tenemos más proporción de la adecuada, pero si bajara de la proporción adecuada también sería malo ya que aumentaría la proporción en oxígeno y esto provocaría más incendios por que produciría más fácil la combustión.
Conclusión, la atmósfera es sabia y sabe como tiene que estar, dejémosla así.
Podemos utilizar el autobús o mejor aún la bicicleta en lugar del coche para enviar menos CO2 a la atmósfera y encima hacemos ejercicio.
¿Cuáles son las Aplicaciones o Usos?
Se utiliza en los extintores, como ya dijimos, en forma de hielo seco para apagar el fuego, ya que dificulta el contacto de las llamas con el aire y por lo tanto con el oxígeno.
Se envasa en estado gaseoso pero se transforma en nieve carbónica al entrar en contacto con la atmósfera.
También se utiliza como refrigerante en estado líquido en los frigoríficos o de congelados en sustitución de los gases fluorados.
Otra utilidad de este gas es en las bebidas carbonatadas para que sean efervescentes, como las aguas carbonatadas o sodas.
También se utiliza para crear un atmósfera de inertización, es decir crear una atmósfera protectora en materiales inflamables como por ejemplo en las soldaduras.
Por último una utilidad en sanidad es para el transporte de órganos y tejidos, ya que permite transportarlos a temperaturas extremadamente bajas, indispensable para su conservación.
Diagrama de Fases del Dióxido de Carbono
El diagrama de fases es el diagrama que nos representa los puntos de cambio de estados del CO2.
A presión atmosférica (presión = 1 bar, línea azul) y temperatura ambiente, unos 20ºC, el CO 2 se encuentra en estado gaseoso.
El «hielo seco» que es en realidad dióxido de carbono sólido y congelado, se sublima o se convierte en gas a una temperatura fría de -78,5°C cuando está a presión atmosférica (1Bar).
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– Estructura del Átomo de Carbono
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