O dióxido de carbono e a água

Richard Corfield

Muito pouco do CO₂ dissolvido em águas naturais está na forma de gás dissolvido como tal. Quando as moléculas do gás CO₂ se dispersam na água, uma parte reage com a água para produzir um ácido fraco, o ácido carbônico (H₂CO₃), mas a maior parte ocorre como CO₂ hidratado – escrito como CO₂(aq) –, onde cada molécula de CO₂ é cercada por moléculas de água. Como é difícil distinguir analiticamente entre CO₂(aq) e H₂CO₃(aq), na prática o dióxido de carbono dissolvido é normalmente referido apenas como ácido carbônico. Seguindo essa abreviação conveniente, a equação química para a solução do gás CO₂ na água pode ser escrita como

CO₂(aq) + H₂O → H₂CO₃(aq)                       (2.3a)

Sob qualquer temperatura, a quantidade de CO₂ que se dispersa na água depende da concentração de CO₂ na atmosfera e da concentração de ácido carbônico na água.

Quando H₂CO₃ suficiente se acumula na água, parte do carbono dissolvido é liberado como CO₂ para a atmosfera na reação inversa:

H₂CO₃(aq) → CO₂(aq) + H₂O                       (2.3b)

Eventualmente, a reação direta (Eq. 2.3a) e a reação inversa (Eq. 2.3b) ocorrem em proporções iguais e um estado de equilíbrio dinâmico e equilíbrio químico é estabelecido. Em equilíbrio, os reagentes (do lado esquerdo da equação) estão formando produtos (do lado direito da equação) à mesma taxa que os produtos se decompõem para seus reagentes constituintes. Embora as concentrações de produtos e reagentes não mudem, há uma troca constante e igual entre eles em nível molecular. Para representar isso, os sistemas de equilíbrio são escritos com duas setas apontando em direções opostas:

CO₂(aq) + H₂O ⇌ H₂CO₃(aq)                       (2.3c)

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Fonte: Corfield, R. 2011 [2008]. O ciclo do carbono. In: Cockell, C., org. Sistema Terra-vida: Uma introdução. SP. Oficina de Textos.