A dissolução de \mathrm{CO}_{2} em água é um processo exotérmico.
\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g}) \rightleftharpoons \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{aq})
  • Com base no princípio de Le Châtelier, o que ocorre com a solubilidade do \mathrm{CO}_{2} em água quando a temperatura da água aumenta?
  • Qual a relação desse fenômeno com o aquecimento global e a acidificação dos oceanos?

Passo 1

O enunciado trata da dissolução de \mathrm{CO}_{2} em água, que é um processo exotérmico segundo a reação
\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{aq}).
Pede-se (1) o efeito do aumento de temperatura na solubilidade do \mathrm{CO}_{2} usando o princípio de Le Châtelier e (2) como isso se relaciona com o aquecimento global e a acidificação dos oceanos.

Passo 2

Num processo exotérmico, a quantidade de calor pode ser encarada como um “produto” da reação. Pelo princípio de Le Châtelier, se aumentamos a temperatura, estamos adicionando calor, e o sistema tende a consumir esse excesso deslocando-se no sentido endotérmico, ou seja, para a esquerda. Consequência: menos \mathrm{CO}_{2} permanece dissolvido, reduzindo sua solubilidade.

Passo 3

O aquecimento global eleva a temperatura da superfície dos oceanos, diminuindo a capacidade deles de absorver \mathrm{CO}_{2} da atmosfera. Isso significa que mais \mathrm{CO}_{2} fica no ar, intensificando o efeito estufa. Por outro lado, o \mathrm{CO}_{2} que acaba se dissolvendo reage com a água formando ácido carbônico:
\mathrm{CO}_{2}(\mathrm{aq}) + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3},
o que provoca a queda do pH nas águas marinhas e caracteriza a acidificação dos oceanos.

Resposta

(1) A solubilidade do \mathrm{CO}_{2} em água diminui quando a temperatura aumenta, pois o processo é exotérmico e o sistema se desloca para o lado endotérmico (esquerda) para absorver calor.
(2) Com oceanos mais quentes, absorvem menos \mathrm{CO}_{2}, reforçando o aquecimento global; e o \mathrm{CO}_{2} que entra forma \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}_{3}, reduzindo o pH e acidificando os oceanos.

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