O que acontece com o gás carbônico produzido por quê

Liberação de gás carbônico durante a respiração

Objetivos

- Através da experimentação, relacionar o ar expirado com a presença do gás carbônico.

- Associar que o ar inspirado é rico em gás oxigênio.

- Levantar hipóteses, validando-as ou não através da observação e da constatação dos fatos.

Comentários

A respiração pulmonar ocorre através dos movimentos de inspiração e expiração. A inspiração promove a entrada de ar nos pulmões através da contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma abaixa e as costelas se elevam, promovendo o aumento da caixa torácica, com conseqüente redução da pressão interna (em relação à externa), forçando o ar a entrar nos pulmões. A expiração promove a saída do ar dos pulmões, devido ao relaxamento da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais.

No interior dos pulmões encontram-se os alvéolos pulmonares, onde o gás oxigênio do ar inspirado difunde-se para os capilares sanguíneos e penetra nas hemácias, onde se combina com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico (CO2) é liberado para o ar. Este processo recebe o nome de "hematose".

Materiais

- cal virgem;

- canudos;

- tubo de ensaio;

- estante para tubos de ensaio;

- água;

- filtro de papel;

- suporte para o filtro;

- bomba de ar;

- pipeta.

Estratégias

1) Primeiramente deve-se fazer, com antecedência, uma solução de água com cal, filtrá-la e deixá-la decantar.

2) Organizar os alunos em grupos e orientá-los quanto ao procedimento a ser seguido.

3) No dia seguinte, o professor fornecerá um canudo e água de cal para cada grupo, colocando a água em um tubo de ensaio (por meio da pipeta).

4) Um aluno deverá assoprar, através do canudo, a água com cal, enquanto o grupo anota o que ocorre.

5) A seguir, o professor passará nos grupos com um tubo de ensaio contendo água de cal - e fará a mesma demonstração, mas utilizando a bomba de ar. Os alunos observam e anotam o resultado.

6) Deverá ser realizado o seguinte questionamento: por que, no primeiro caso, ocorreu alteração na água, enquanto que no segundo não?

7) As possíveis hipóteses devem ser analisadas com os alunos. Estes devem chegar à conclusão de que o ar expirado através do canudo é rico em gás carbônico, enquanto que o ar no interior da bomba é rico em gás oxigênio. E, portanto, o gás carbônico reage com a água de cal, tornando-a turva (branca).

8) Os alunos anotam as conclusões, por meio de desenhos ou esquemas, nos cadernos.

Dica

É interessante que o professor entregue um roteiro aos alunos, para facilitar o registro e o entendimento. 

Atualizado em 6/10/2011, às 9h04.

Nos últimos anos a preocupação com o meio-ambiente vem ganhando espaço, e com toda a razão. A mídia, os governos e a sociedade parecem que acordaram para o problema, talvez despertados pelos últimos eventos naturais iniciados com o tsunami na Ásia e que continuam se sucedendo com uma frequência impressionante. As soluções - ou melhor, providências - apontadas em todas as esferas são concordantes: economia de água, preservação de florestas, diminuição da emissão de gases do efeito estufa. Se o século passado foi marcado pela química dos materiais com o surgimento dos plásticos e fibras sintéticas, talvez o principal papel da química para o século 21 seja justamente o ambiental.

Provavelmente, você já ouviu falar no Protocolo de Kyoto, um documento cujos países signatários se comprometem a reduzir a emissão dos gases responsáveis pelo efeito estufa, tentando frear o aquecimento global. Um desses gases ganha especial destaque por ser, seguramente, aquele que mais emitimos na atmosfera: o dióxido de carbono (gás carbônico ou CO2). Quem é esse vilão e por que o emitimos tanto? Esse é o nosso tema neste artigo.

De onde vem o gás carbônico?

Produzimos dióxido de carbono até quando respiramos. Nosso processo respiratório consiste em inspirar gás oxigênio (O2) e expirar dióxido de carbono (CO2). Nossas células se encarregam de pegar o oxigênio e promover uma reação com moléculas orgânicas para obtenção de energia. Obtém-se energia, mas um dos produtos dessa reação é o dióxido de carbono.

Não queremos dizer com isso que a culpa pelo agravamento do efeito estufa seja da nossa respiração. Estamos apenas mostrando que a produção de CO2 é um processo natural e até fundamental para a vida. A grande produção de CO2 pelo homem vem da produção de energia, obtida principalmente pela queima de combustíveis orgânicos, como a lenha e o petróleo que, da mesma forma que nossas reações intracelulares, resultam em energia e liberam CO2 e água. Lembrando que as moléculas orgânicas são formadas basicamente por carbono e hidrogênio, a reação pode ser genericamente representada por:

Dessa reação genérica, extraímos uma regra fundamental das reações orgânicas:

A queima total de hidrocarbonetos resulta em água e dióxido de carbono.

Percebemos que a redução da emissão de CO2 na atmosfera passa inevitavelmente pela mudança de nossa matriz energética. Daí a preocupação com fontes de energia que não liberem esse gás, energias limpas e renováveis, tais como eólica, biomassa, energia das marés e solar, entre outras. Percebemos também que não conseguiríamos mudar essa matriz e cessar a emissão do gás em um passe de mágica, pois essa mudança afeta em muito nosso estilo de vida. A solução, portanto, deve se focalizar em reduzirmos ao máximo as emissões de CO2 enquanto não conseguirmos mudar a forma de obtermos energia.

Algumas dúvidas que você pode ter:

Se pararmos as emissões, a atmosfera volta ao normal?

A curto e médio prazo não. O tempo de permanência do CO2 na atmosfera é de mais ou menos 150 anos. Se conseguíssemos - o que já vimos não ser possível - pararmos totalmente de emitir dióxido de carbono, nossa atmosfera levaria um bom tempo para se "regenerar". O importante, contudo, é minimizarmos o problema, diminuindo ao máximo as emissões.

A atmosfera ideal é sem CO2?

Errado. Se retirássemos todo o CO2 da atmosfera, a temperatura média de nosso planeta seria de aproximadamente -20oC o que não daria suporte à vida. Como vemos, o dióxido de carbono e o efeito estufa são fundamentais para a manutenção da vida na Terra, pois o CO2 é quem, aprisionando a temperatura (efeito estufa), faz com que o planeta seja habitável. O que está acontecendo é que estamos em um processo de saturação da atmosfera com esse gás, acentuando o efeito estufa e, conseqüentemente, aumentando a temperatura média do planeta.

Temos que entender que a Terra funciona com um equilíbrio termodinâmico. Qualquer desequilíbrio nesse sistema afeta diretamente o clima, não só pelo aumento ou diminuição da temperatura média do planeta, como pelos movimentos atmosféricos e oceânicos.

Dá para retirar o CO2 da atmosfera?

Dizer que não dá talvez não seja a melhor resposta. Poderíamos promover grandes reações ou processos que absorvessem CO2. O problema é a eficiência desses processos e o custo deles. É melhor deixar como está, não agravar a situação e esperar pacientemente que a própria natureza conserte o que estragamos.

É verdade que podia estar pior?

É sim. Quando analisamos a quantidade de CO2 que lançamos na atmosfera nas últimas décadas, percebemos que sua concentração é menor que a esperada. Só que isso não é um grande negócio. Evidentemente o dióxido de carbono que deveria estar na atmosfera e não está foi para algum lugar. As melhores teorias mostram que os oceanos andaram absorvendo grande parte do gás. Quando aumentamos a quantidade de um gás em uma mistura gasosa (como nossa atmosfera), aumentamos sua pressão parcial, o que faz com que sua absorção por um líquido em contato com essa mistura aumente. O problema é que fazer com que os oceanos absorvam CO2 em excesso causa um desequilíbrio nos oceanos.

O CO2 em contato com a água forma o ácido carbônico

O ácido carbônico se ioniza, liberando íons H+ - aumentando a acidez do meio - e íons carbonato e bicarbonato, saturando a solução (no caso, o oceano).

A saturação desses íons pode causar problemas para a flora e fauna marinha, além do que é instintivo imaginar que a acidificação do meio não é um grande negócio.

O que fazer?

Repetindo: devemos nos mobilizar no sentido de exigir das autoridades e empresas que diminuam a emissão de gases como o dióxido de carbono. Se não tomarmos providências imediatas, pagaremos um preço muito alto pelo descaso e egoísmo de nossas atitudes. A propósito: lembre-se que seu automóvel também é um grande contribuinte para a emissão de CO2.

Veja errata.

O que acontece com o gás carbônico produzido?

Como acontece o gás carbônico?

Por que expiramos gás carbônico?

O que acontece com a quantidade de gás carbônico produzido formado na respiração?