Trocando o gás da garrafa - Parte II

19/10/2013 22:03

Passo 4

O que acontece?

Neste experimento, pudemos ver uma troca de cor ocorrendo entre duas porções de água presentes em garrafas distintas conectadas por uma mangueira. Ao adicionarmos o indicador vermelho de metila à água com gás, ela adquiriu uma coloração rosa. Já a água destilada adquiriu uma coloração amarelada. Após um tempo, com as garrafas mergulhadas em seus respectivos banhos, pudemos perceber uma troca, ou seja, a água inicialmente cor de rosa se tornou amarelada e a água inicialmente amarelada se tornou cor de rosa. Mas por que isso acontece?

Para responder a essa questão, temos que ver, inicialmente, o que acontece com o indicador vermelho de metila. O vermelho de metila é uma substância que muda de cor de acordo com a acidez do meio em que se encontra. É um indicador ácido-base. Em meios mais ácidos, ele adquire uma coloração avermelhada, mas, em meios menos ácidos ou básicos, ele adquire coloração amarelada. Portanto, se a água com gás se tornou cor de rosa após a adição do indicador, provavelmente é porque aquele meio estava ácido.

De fato, é isso que acontece. Em solução aquosa, o gás carbônico (o gás da água com gás) pode reagir com a água e manter um equilíbrio químico que leva à formação de ácido carbônico, que pode se ionizar em água, liberando íons H⁺ e aumentando a acidez do meio.

 

CO_2(aq) + H₂O_(l) ⇌ H₂CO_3(aq) ⇌ H⁺_(aq) + HCO₃^-_(aq)

 

Uma diminuição na quantidade dissolvida do gás causa um deslocamento do equilíbrio, com consequente consumo dos íons H+, para formar mais ácido carbônico, que forma mais gás carbônico. E isso causa uma diminuição da acidez do meio, tornando a coloração da água cada vez mais amarelada.

Quando aquecemos e agitamos a água com gás, o gás carbônico dissolvido na água teve sua solubilidade diminuída. De fato, a solubilidade de gases em água depende da temperatura. Quanto menor a temperatura, maior a solubilidade do gás. Por isso pudemos perceber a mudança de cor na água com gás, pois estávamos provocando a saída do gás.

Por ouro lado, a água destilada, inicialmente amarela, foi se tornando cor de rosa, o que indica que sua acidez foi aumentando. Isso ocorreu porque o sistema fechado que conectava as duas garrafas permitiu que o gás que saía da água com gás se transportasse para a garrafa com água destilada. Como a água destilada se encontrava a uma baixa temperatura, devido ao banho de gelo, a solubilidade do gás carbônico nela estava mais alta que na água da garrafa vizinha, o que permitiu que o gás se dissolvesse nela. Por isso, pudemos observar a mudança de cor, que indicava o aumento da acidez provocado pela solubilização do gás carbônico na água destilada.

Nas indústrias de bebidas, se utiliza uma grande pressão para gaseificar a água ou os refrigerantes. Quando se abre a garrafa, o melhor método de manter o gás ainda dissolvido é guardá-la a uma temperatura mais baixa.