- - Monoxido de Carbono.

 

El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV) y anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO2.

Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O. Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares. Esto se debe a que dada la hibridación del carbono la molécula posee una geometría lineal y simétrica.

Historia [editar]

 

De la descomposición química de la marga y la caliza, el químico escocés Joseph Black, en el siglo XVIII, obtuvo un gas al que denominó "aire fijo".

Más adelante, el también químico Antoine Lavoisier, que sentó las bases de la química moderna, en uno de sus experimentos sobre combustión, identificó a un gas de las mismas características que el "aire fijo" de Joseph Black y que denominó dióxido de carbono.

Ciclo del carbono [editar]

Artículo principal: Ciclo del carbono

El ciclo del dióxido de carbono comprende, en primer lugar, un ciclo biológico donde se producen unos intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera. La retención del carbono se produce a través de la fotosíntesis de las plantas, y la emisión a la atmósfera, a través de la respiración animal y vegetal. Este proceso es relativamente corto y puede renovar el carbono de toda la tierra en 20 años. En segundo lugar, tenemos un ciclo biogeoquímico más extenso que el biológico y que regula la transferencia entre la atmósfera y los océanos y suelo (litosfera). El CO2 emitido a la atmósfera, si supera al contenido en los océanos, ríos, etc. es absorbido con facilidad por el agua convirtiéndose en ácido carbónico. Este acido influye sobre los silicatos que constituyen las rocas y se producen los iones bicarbonato. Los iones bicarbonato son asimilados por los animales acuáticos en la formación de sus tejidos. Una vez que estos seres vivos mueren quedan depositados en los sedimentos de los fondos marinos. Finalmente, el CO2 vuelve a la atmósfera durante las erupciones volcánicas al fusionarse en combustión las rocas con los restos de los seres vivos.

En algunas ocasiones la materia orgánica queda sepultada sin producirse el contacto entre ésta y el oxígeno lo que evita la descomposición y, a través de la fermentación, provoca la transformación de esta materia en carbón, petróleo y gas natural.

Efecto invernadero [editar]

Artículo principal: Efecto invernadero

El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero (G.E.I.) que contribuye a que la Tierra tenga una temperatura habitable. Por otro lado, un exceso de dióxido de carbono se supone que acentuaría el fenómeno conocido como efecto invernadero, reduciendo la emisión de calor al espacio y provocando un mayor calentamiento del planeta; sin embargo, se sabe también que un aumento de la temperatura del mar por otras causas (como la intensificación de la radiación solar) provoca una mayor emisión del dióxido de carbono que permanece disuelto en los océanos (en cantidades colosales), de tal forma que la variación del contenido del gas en el aire podría ser causa o consecuencia de los cambios climáticos, cuestión que no ha sido dilucidada por la ciencia.

En los últimos años la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera ha presentado un aumento. Se ha pasado de unas 280 ppm en la era preindustrial a unas 379 ppm en 2005 (aún cuando su concentración global en la atmósfera es de apenas 0,03%). Este aumento podría contribuir, según el Grupo intergubernamental de expertos sobre el cambio climático promovido por la ONU, al calentamiento global del clima planetario;[1] en oposición, otros científicos (Global Warming Petition Project) dudan de que la influencia de los gases llamados "de efecto invernadero" (básicamente anhídrido carbónico y metano) haya sido crucial en el calentamiento que se lleva registrando en promedio en la superficie terrestre (0,6 grados centígrados) en los aproximadamente últimos 100 años.

Usos [editar]

Se utiliza como agente extintor eliminando el oxígeno para el fuego.

En Industria Alimenticia, se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.

También se puede utilizar como acido inocuo o poco contaminante. La acidez puede ayudar a cuajar lacteos de una formas más rápida y por tanto barata, sin añadir ningun sabor y en la industria se puede utilizar para neutralizar residuos alcalinos sin añadir otro acido mas contaminate como el sulfúrico.

En agricultura, se puede utilizar como abonado. Aunque no pueden absorberlo por las raices, se puede añadir para bajar el PH, evitar los depositos de cal y hacer más disponibles algunos nutrientes del suelo.

También en refrigeración como una clase líquido refrigerante en máquinas frigoríficas o congelado como hielo seco. Este mismo compuesto se usa para crear niebla artificial y sensación de hervor en agua en efectos especiales en el cine y los espectaculos.

Otro uso que está incrementándose es su empleo como agente extractante cuando se encuentra en condiciones supercríticas dada su escasa o nula presencia de residuos en los extractos. Este uso actualmente se reduce a la obtención de alcaloides como la cafeína y determinados pigmentos, pero una pequeña revisión por revistas científicas puede dar una visión del enorme potencial que este agente de extracción presenta, ya que permite realizar extracciones en medios anóxidos lo que permite obtener productos de alto potencial antioxidante.

Es utilizado también como material activo para generar luz coherente. (Laser de CO2)

Junto con el agua es el disolvente más empleado en procesos con fluidos supercríticos.

También se usó como agente químico para el genocidio de prisioneros eslavos, judíos y disidentes durante la Alemania nazi. El CO2 desplaza el O2 de la hemoglobina provocando la asfixia celular.

 
Óxido de carbono (IV)
Nombre (IUPAC) sistemático
Dióxido de carbono
Óxido de carbono (IV)
General
Otros nombres Anhidrído carbónico
Gas carbónico
Fórmula semidesarrollada CO2
Identificadores
Número CAS 124-38-9
Número RTECS FF6400000
Propiedades físicas
Estado de agregación Gas
Apariencia Gas incoloro
Densidad 1.6 kg/m3; 0,0016 g/cm3
Masa 44,0 u
Punto de fusión 195 K (–78 °C)
Punto de ebullición 216 K (-57 °C)
Estructura cristalina Parecida al cuarzo
Viscosidad 0,07 cP a −78 °C
Propiedades químicas
Acidez (pKa) 6,35 y 10,33
Solubilidad en agua 1,45 kg/m³
KPS n/d
Momento dipolar 0 D
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados Monóxido de carbono, Dióxido de tricarbono, Monóxido de dicarbono, Trióxido de carbono
Termoquímica
ΔfH0gas -393,52 kJ/mol
S0gas, 1 bar 213,79 J·mol-1·K-1
Peligrosidad
NFPA 704

0
0
0
 
Frases S S9, S26, S36
(líquido)
Número RTECS FF6400000
Riesgos
Ingestión Puede causar irritación, náuseas, vómitos y hemorragias en el tracto digestivo.
Inhalación Produce asfixia, causa hiperventilación. La exposición a largo plazo es peligrosa.
Piel En estado líquido puede producir congelación.
Ojos En estado líquido puede producir congelación.
Valores en el SI y en condiciones normales
(0
°C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Exenciones y referencias

 

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