¿Qué es el dióxido de carbono y cómo se descubrió?

Joseph Black, un físico y químico escocés, identificó por primera vez el dióxido de carbono en la década de 1750. A temperatura ambiente (20-25°C), el dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro que es débilmente ácido e inflamable.

La fórmula molecular del dióxido de carbono es CO2. Esta molécula lineal está compuesta por un átomo de carbono que se une por doble enlace a dos átomos de oxígeno, O=C=O.

Aunque el dióxido de carbono es principalmente gaseoso, también tiene una forma sólida y líquida. Sólo puede ser sólido a temperaturas inferiores a -78º C. El dióxido de carbono líquido existe principalmente cuando se disuelve en agua. El dióxido de carbono sólo es soluble en agua cuando se mantiene la presión. Después de una caída de presión, intentará escapar al aire, dejando una masa de burbujas de aire en el agua.

para que sirve el doxido de carbono

El co2 o dióxido de carbono podemos encontrarlo en la atmósfera y también en nuestro organismo. Es un elemento muy importante para mantener la vida. Nuestras células absorben oxígeno pero cuando exhalamos lo que se elimina es dióxido de carbono ya el oxígeno se quema para que tengamos energía. El co2 hace que la tierra mantenga el calor para que no esté toda llena de hielo, pero la mano del hombre ha hecho que se genere más c02 de la cuenta y de ahí nos viene el problema del calentamiento global

dioxido de carbono en el mundo¿Dónde encontramos dióxido de carbono en la tierra?

El dióxido de carbono se encuentra principalmente en el aire, pero también en el agua como parte del ciclo del carbono. Puede consultar la página sobre el ciclo del carbono.

Aplicaciones del dióxido de carbono en los seres humanos

Los hombres usan el dióxido de carbono para diferentes propósitos. El ejemplo más común es su uso en refrescos y cerveza.

Algunos extintores usan dióxido de carbono porque es más denso que el aire. El dióxido de carbono puede cubrir un incendio debido a su peso. Impide que el oxígeno llegue al fuego y, como resultado, el material ardiente se ve privado del oxígeno necesario para continuar ardiendo.

El dióxido de carbono también se utiliza en una tecnología llamada extracción de fluido supercrítico que se utiliza para descafeinar el café. La forma sólida de dióxido de carbono, comúnmente conocida como hielo seco, se utiliza en los teatros para crear niebla y hacer cosas como burbujas de “poción mágica”.

co2 moleculaOtros usos del co2

También se usa para hacer las bebidas con gas, lo encontramos dentro de los extintores de incendios, para poder hacer la espuma de la cerveza, y en temperaturas por debajo de los -78º C se vuelve sólido y se puede usar para almacenar en los hospitales, entre otras cosas, órganos para trasplantar. Ahora también se ha visto que se puede usar en tratamientos de belleza.

El papel del dióxido de cloro en los procesos ambientales

El dióxido de carbono CO2 es uno de los gases más abundantes en la atmósfera. El dióxido de carbono juega un papel importante en los procesos vitales de plantas y animales, como la fotosíntesis y la respiración. Estos procesos se describen brevemente a continuación.

Las plantas verdes convierten el dióxido de carbono y el agua en compuestos alimenticios, como la glucosa y el oxígeno. Este proceso se llama fotosíntesis.

La reacción de fotosíntesis es la siguiente:

6 CO2 + 6 H2O –> C6H12O6 + 6 O2

Las plantas y los animales, a su vez, convierten los compuestos de los alimentos combinándolos con oxígeno para liberar energía para el crecimiento y otras actividades vitales. Este es el proceso de respiración, lo contrario es la fotosíntesis.

consejosLa respuesta respiratoria es la siguiente:

C6H12O6 + 6 O2 –> 6 CO2 + 6 H2O

La respiración y la fotosíntesis juegan un papel importante en el ciclo del carbono o Co2 y están en equilibrio entre sí.

La fotosíntesis domina durante los períodos cálidos del año y la respiración domina durante los períodos más fríos. Sin embargo, ambos procesos tienen lugar durante todo el año. Además, el dióxido de carbono en la atmósfera disminuye durante las estaciones de crecimiento y aumenta durante el resto del año.

Debido a que las estaciones del hemisferio norte y sur son opuestas, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera aumenta en el norte mientras que disminuye en el sur, y viceversa. El ciclo está más claramente presente en el hemisferio norte, porque hay relativamente más masas terrestres y vegetación terrestre. Los océanos son más dominantes en el hemisferio sur.

Dioxido de carbono

Influencia del dióxido de carbono en la alcalinidad

El dióxido de carbono puede cambiar el pH del agua. Así es como es posible:

El dióxido de carbono se disuelve en agua para formar un ácido débil llamado ácido carbónico, H2CO3, según la siguiente reacción:

CO2 + H2O –> H2CO3

Después de esto, el ácido carbónico reacciona reversiblemente en agua para formar el catión hidronio, H3O+, y el ión bicarbonato, HCO3-, según la siguiente reacción:

H2CO3 + H2O –> HCO3- + H3O+

Este comportamiento químico explica por qué el agua, que normalmente tiene un pH neutro de 7, tiene un pH de aproximadamente 5,5 cuando se expone al aire.

productot de co2 el humanoEmisiones de dióxido de carbono de los seres humanos

Debido a la actividad humana, la cantidad de CO2 liberada a la atmósfera ha aumentado drásticamente en los últimos 150 años. En consecuencia, ha excedido la biomasa y los océanos.

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera aumentó de 280 ppm en 1850 a 364 ppm en 2018, debido principalmente a las actividades humanas durante y después de la revolución industrial que comenzó en 1850.

La gente ha aumentado la cantidad de dióxido de carbono en el aire quemando combustibles fósiles, produciendo cemento y transportándolo a tierras limpias y utilizando los bosques. Alrededor del 22% de la concentración de CO2 en la atmósfera ha sido provocada por actividades humanas, suponiendo que no haya cambios en las cantidades naturales de dióxido de carbono. Examinaremos más detenidamente estos efectos en el siguiente párrafo.

Problemas ambientales el efecto invernadero

La troposfera es la parte más baja de la atmósfera, de unos 10 a 15 kilómetros de espesor. Dentro de la troposfera, hay gases llamados gases de efecto invernadero. Cuando la luz del sol llega a la tierra, algo se convierte en calor. Los gases de efecto invernadero absorben el calor y lo atrapan cerca de la superficie de la tierra, por lo que la tierra se calienta. Este proceso, comúnmente conocido como el efecto invernadero, fue descubierto hace muchos años y confirmado a través de experimentos de laboratorio y mediciones atmosféricas.

La vida tal como la conocemos, sólo existe gracias al efecto invernadero natural, ya que este proceso regula la temperatura de la tierra. Si no existiera el efecto invernadero, toda la tierra estaría cubierta de hielo.

co2 y ecología La cantidad de calor atrapado en la troposfera determina la temperatura de la tierra. Esta cantidad depende de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera y de su tiempo de estancamiento en la atmósfera. Los gases de efecto invernadero más importantes son el dióxido de carbono, los CFC (clorofluorocarbonos), los óxidos de nitrógeno y el metano.

Desde la revolución industrial de 1850, los procesos provocados por el hombre han provocado la emisión de muchos gases de efecto invernadero, como los CFC y el dióxido de carbono. Esto ha causado problemas medioambientales: las cantidades de gases de efecto invernadero han aumentado significativamente, por lo que el clima de la Tierra está cambiando a medida que aumentan las temperaturas. Esta adición antinatural del efecto invernadero se llama calentamiento global. Se sospecha que este calentamiento global causará, entre otras cosas, una intensificación de la actividad de tormentas y el derretimiento del hielo en los polos, lo que causará graves inundaciones.

Junto con el hidrógeno, el dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero. Sin embargo, el hidrógeno no se emite durante los procesos industriales. El ser humano no influye en la cantidad de hidrógeno en el aire, cambia naturalmente durante los ciclos del agua, y por lo tanto no causa calentamiento global.

El aumento de las emisiones de dióxido de carbono causa entre el 50 y el 60% del calentamiento global. Las emisiones de dióxido de carbono aumentaron de 280 ppm en 1850 a 364 ppm en la década de 1990.

En el párrafo anterior se mencionó que varias actividades humanas contribuyen a las emisiones de dióxido de carbono. De estas actividades, la combustión de combustibles fósiles para la producción de energía provoca entre el 70 y el 75% de las emisiones de dióxido de carbono, convirtiéndose así en la principal causa de las emisiones de dióxido de carbono. El 20-25% restante de las emisiones son causadas por la quema de tierras y por las emisiones de gases de escape de los vehículos de motor.

La mayoría de las emisiones de dióxido de carbono provienen de los procesos industriales de los países desarrollados, como los Estados Unidos y Europa. Sin embargo, las emisiones de dióxido de carbono en los países en desarrollo están aumentando. Durante el siglo pasado, las emisiones de dióxido de carbono se han duplicado y se espera que continúen aumentando, causando más problemas.

cielo y dioxido de carbonoEl dióxido de carbono permanece en la troposfera durante unos 50 a 200 años.

La primera persona que predijo las emisiones de dióxido de carbono de la combustión de combustibles fósiles y otros procesos de combustión fue Svante Arrhenius, quien publicó el artículo “Sobre la influencia del ácido carbónico en el aire sobre la temperatura del suelo” en 1896.

A principios de la década de 1930, se confirmó que el dióxido de carbono estaba aumentando. A finales de la década de 1950, cuando se desarrollaron técnicas de medición más adecuadas, se encontró más confirmación. Durante la década de 1990, la teoría del calentamiento global fue ampliamente aceptada, aunque no fue respaldada por todos. Si el calentamiento global es realmente causado por el aumento del dióxido de carbono todavía se está discutiendo.

El aumento de las concentraciones del Co2 en las últimas décadas

El Tratado de Kioto

Los “líderes” de los países más grandes del mundo se reunieron en Kioto, Japón, en diciembre de 1997 para establecer un tratado global sobre las restricciones de gases de efecto invernadero, principalmente dióxido de carbono, que son responsables del calentamiento global. Desafortunadamente, mientras que los tratados de Kioto funcionaron durante un tiempo, Estados Unidos está tratando de eludirlos.

salud y co2Dióxido de carbono y salud

El dióxido de carbono es esencial para respirar en el cuerpo humano. La respiración es un proceso por el cual se transporta oxígeno a los tejidos del cuerpo humano, que luego libera dióxido de carbono.

El dióxido de carbono es un guardián del pH de la sangre, que es esencial para la supervivencia.

El sistema de amortiguación en el que el dióxido de carbono desempeña un papel importante se denomina amortiguación de carbonatos. Consiste en iones de bicarbonato y dióxido de carbono disuelto, con ácido carbónico. El ácido carbónico puede neutralizar los iones de hidróxido, que aumentan el valor del pH de la sangre cuando se añaden. Los iones de bicarbonato pueden neutralizar los iones de hidrógeno, lo que causaría una disminución del pH en la sangre. Tanto los aumentos como las disminuciones son peligrosos.

Además de ser un amortiguador esencial para el cuerpo humano, también se sabe que el dióxido de carbono causa efectos en la salud cuando las concentraciones exceden ciertos límites.

peligros del dioxido de carbonoLos peligros del dióxido de carbono para la salud son:

Asfixia

Causado por las emisiones de dióxido de carbono en áreas confinadas o no ventiladas. Esto puede reducir la concentración de oxígeno a un nivel peligroso para la salud humana.

Congelación

El dióxido de carbono sólido siempre está por debajo de -78º C a presión atmosférica, independientemente de la temperatura del aire. La manipulación de este material durante uno o dos segundos sin la protección adecuada puede causar quemaduras graves y otros efectos adversos. El dióxido de carbono liberado de los cilindros de acero, como los extintores de incendios, puede causar efectos similares.

Daño renal o coma

Esto se debe a una alteración en el equilibrio químico del tampón de carbonato. Cuando las concentraciones de dióxido de carbono aumentan o disminuyen, causando alteraciones en el equilibrio, pueden ocurrir problemas que pongan en peligro la vida.

CO2 en tratamientos de belleza

Se ha visto que el dióxido de carbono puede tener múltiples usos en el campo de los tratamientos de belleza mediante unos pinchazos que introducen el co2 dentro de la piel, a esto se le da el nombre de carboxiterapia. Gracias al co2 dicen que se pueden eliminar las arrugas, la piel de naranja, las ojeras o la flacidez. Según los expertos al meter bajo la piel el co2 aumenta la velocidad del flujo de la sangre y de la cantidad por lo que se oxigena, y al oxigenarse los tejidos se produce el colágeno que es bueno como reafirmante de la piel. No hay peligro porque lo que sobra se elimina al exhalar. También dicen que puede mejorar el metabolismo por lo que puede ayudar a mejorar la celulitis pero no eliminarla.