Como Realizar um Teste de CO2

O dióxido de carbono (CO₂) é incolor e inodoro, o que o torna impossível de ser detectado a olho nu. Para identificar a presença desse gás, é preciso coletar uma amostra de ar (ou uma amostra de CO₂) e executar um dos vários testes existentes. Você pode borbulhar o gás em uma solução de água de cal ou colocar um chama dentro da amostra para ver se ela se extingue devido à presença do CO₂.

editarPassos

editarPreparando uma amostra

1. Colete uma amostra de CO₂. Para começar o teste, você precisará de um tubo de ensaio selado preenchido com o gás coletado. A amostra também pode ser coletada em uma garrafa de gás, um tubo de ebulição ou qualquer outro recipiente hermético. A coleta geralmente é realizada em um béquer contendo água. Como o CO₂ é mais denso que o ar, você pode coletá-lo com uma seringa de gás.
   
2. Misture carbonato de cálcio com ácido clorídrico (HCl). A maneira mais simples de coletar dióxido de carbono é reagir carbonato de cálcio (ou lascas de calcário) com ácido clorídrico. Primeiro, despeje 20 ml de HCl em um balão de Erlenmeyer. Adicione uma colher de carbonato de cálcio (ou lascas de calcário) ao HCL. Quando a reação começar, cubra o Erlenmeyer com uma rolha e um tubo de alimentação. O gás passará por esse tubo e entrará em um tubo de ensaio invertido (o qual estará imerso em uma tigela de água). Caso a água contida no tubo de ensaio seja deslocada, então o gás estará sendo coletado.^[1]
   
   • Você pode continuar a coleta até que a reação pare de ocorrer.
   • Uma pequena quantidade de ácido clorídrico diluído a uma concentração de 1M é suficiente para demonstrações em sala de aula. Caso deseje um resultado melhor, dilua sua solução para uma concentração de 2M, mas tenha cuidado extra. A equação é: CaCO₃ (s) + 2HCl (aq) ==> CaCl₂ (aq) + H₂O (l) + CO₂ (g).
   • Tenha muito cuidado ao trabalhar com ácido clorídrico. Por segurança, use luvas, jaleco, óculos de proteção e não deixe, em hipótese alguma, o ácido tocar sua pele! De preferência, realize esse procedimento somente se tiver acesso a um laboratório.^[2]
3. Feche o tubo de ensaio com uma rolha. Coloque o tubo em uma prateleira para mantê-lo seguro até que você realize o teste. Feche-o com uma rolha ou qualquer outro tipo de tampa que permita a transferência da amostra para outros recipientes. É importante selar o recipiente com firmeza para evitar que o gás escape. Caso o tube fique aberto, o gás se misturará com o ar, fazendo com que o teste seja menos efetivo.
   

editarBorbulhando o gás em uma solução de água de cal

1. Borbulhe o gás em água de cal. A maneira mais eficaz de testar a presença do CO₂ é borbulhar o gás em água de cal, a qual nada mais é que uma solução diluída de hidróxido de cálcio. Quando o dióxido de carbono entra em contato com a solução, formam-se precipitados sólidos de carbonato de cálcio (giz ou calcário), que é insolúvel em água.^[3] Assim, se houver CO₂ presente na amostra, a água de cal se tornará branca e turva como leite.^[4]
   
2. Prepare uma solução de água de cal. Para isso, basta diluir hidróxido de cálcio em água. O hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂) é um pó branco incolor que pode ser comprado na maioria dos fornecedores de materiais para laboratórios. A água de cal, uma vez misturada, se torna clara e incolor, com um leve cheiro de terra e o sabor amargo e alcalino do hidróxido de cálcio. Siga os seguintes passos para preparar sua própria solução de água de cal: :
   
   • Coloque 1 colher de chá de hidróxido de cálcio em um frasco de vidro limpo de 4 litros (ou um pouco menos). Como a água de cal é uma solução saturada, poderá haver resíduos químicos não dissolvidos no recipiente. Uma colher de chá resultará em uma solução completamente saturada, desde que a capacidade do frasco não exceda os 4 litros.^[5]
   • Encha o frasco com água destilada ou água da torneira. A solução produzida com água destilada é mais pura, mas os minerais presentes na água da torneira não são capazes de alterar o teste.
   • Cubra o frasco. Agite vigorosamente a solução durante 1 a 2 minutos e deixe-a em repouso por 24 horas.
   • Despeje a parte mais clara da solução (a qual estará acima da água) através de um filtro de café limpo ou de um papel filtro. Tenha cuidado ao movimentar os sedimentos. Caso necessário, repita o processo de filtragem até obter a solução mais clara possível. Armazene a solução obtida em uma jarra ou garrafa limpa.
3. Borbulhe o gás na água de cal. Encha um tubo de ensaio até a metade com a solução de água de cal e leve para ferver. Com um tubo de alimentação, transfira o conteúdo do tubo de ensaio com a amostra de CO₂ diretamente para a água de cal em ebulição. Caso não possua um tubo de alimentação, você pode usar uma mangueira ou uma palha de metal. Deixe o gás formar "bolhas" no líquido e aguarde até que a reação comece.
   
   • Caso não queira ferver a solução, você pode utilizar uma seringa de gás para esvaziar diretamente o CO₂ no tubo de ensaio contendo a água de cal. Cubra o tubo de ensaio e agite-o vigorosamente por 1 a 2 minutos. Caso haja dióxido de carbono na amostra, a solução ficará turva.^[6]
4. Observe a água turva. Caso a amostra contenha CO₂, a água de cal ficará branca como leite e com partículas de carbonato de cálcio em suspensão. Para desencadear a reação imediatamente, você deve ferver a solução e transferir o gás diretamente para ela. Caso nada aconteça após cerca de um minuto, você poderá assumir com segurança que não há dióxido de carbono em sua amostra.^[7]
   
5. Aprenda a reação química. Para indicar a presença ou ausência de CO₂ em uma amostra, é importante compreender os fenômenos químicos que ocorrem durante a reação. A equação que descreve esse teste é: Ca(OH)₂ (aq) + CO₂ (g) -> CaCO₃ (s) + H₂O (l). Em outras palavras, água de cal líquida mais gás (contendo CO₂) formam cal sólida (partículas) e água líquida.^[8]
   

editarFazendo o teste com uma chama

1. Tente usar a amostra de gás para extinguir uma chama. O dióxido de carbono, em alta concentração, é capaz de extinguir chamas. Para esse teste, você precisará somente de segurar uma pequena chama dentro do tubo com a amostra de gás. Caso haja presença de CO₂, a chama se apagará imediatamente. A reação entre o oxigênio e outra substância é chamada de combustão (produção de chama). Essa reação química é realizada em duas etapas: a oxidação completa do composto orgânico e a redução do oxigênio. O fogo se extingue porque o oxigênio é substituído pelo CO₂, o qual não é um gás inflamável.
   
   • Qualquer composto gasoso que não contenha oxigênio apagará a chama. Portanto, esse teste não é confiável para a identificação da presença de dióxido de carbono, podendo levar a uma interpretação errônea.^[9]
2. Colete o gás em um tubo de ensaio invertido. Antes de realizar o teste, verifique se a amostra foi devidamente armazenada e se o recipiente está bem fechado. Tome cuidado para não armazenar gases inflamáveis ou explosivos no tubo de ensaio, caso contrário você poderá causar um acidente grave durante a realização do teste.
   
3. Coloque uma pequena chama dentro do tubo. Use um palito de fósforo ou uma vareta de madeira. Você também pode utilizar um isqueiro. No entanto, para garantir sua segurança, evite aproximar as mãos são da abertura do tubo de ensaio. Caso chama se apague imediatamente, é provável que haja uma alta concentração de CO₂ dentro do tubo.
   
4. Outra opção é utilizar uma seringa de gás para apagar uma vela. Encha uma seringa com sua amostra de gás. Em seguida, use uma gota de cera derretida para fixar uma vela na superfície de uma moeda. Coloque a vela em uma xícara e acenda-a. Empurre o êmbolo da seringa para transferir o gás para o fundo do copo. Caso a chama se apague, provavelmente seu gás possui uma alta concentração de CO₂.
   

editarMateriais Necessários

• Água de cal
• Tubo de ensaio
• Seringa
• Tubo de distribuição
• Amostra de CO₂ (ou apenas água)

editarFontes e Citações

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