La Copa de CO2

“Y los congregó en el lugar que en hebreo se llama Armagedón. Y el séptimo ángel derramó su copa por el aire; y salió una gran voz del templo del cielo, desde el trono, diciendo: ¡Hecho está! Entonces hubo relámpagos, y voces y truenos; y hubo un gran temblor de tierra, un terremoto tan grande, cual no lo hubo jamás desde que los hombres han estado sobre la tierra. Y la gran ciudad fue dividida en tres partes, y las ciudades de las naciones cayeron; […] Y toda isla huyó, y los montes no fueron hallados. Y cayeron del cielo sobre los hombres enormes granizos como del peso de un talento; […] porque su plaga fue sumamente grande.”

Apocalipsis, 16:16-21

Cambio climático. Efecto invernadero. Calentamiento global. Y toda una amalgama de términos para dar nombre a una serie de sucesos meteorológicos y una recopilación de múltiples datos. Ambos clasificados como pruebas de anomalías climáticas. Estas variaciones reales y visibles por todo el mundo se achacan a la mano del hombre, siendo el máximo representante de esto el dióxido de carbono. Pudiera tratarse de tan temido último mensajero del fin de los tiempos; el séptimo ángel.

Esta sección será escéptica respecto de la sola influencia humana en este cambio climático global (que no contraria). Como buen escéptico, en ella se presentarán distintos artículos donde se plasmarán muchas y distintas variables que actúan sobre nuestro planeta. Las cuales no podemos cambiar ni variar. O de las que no podemos responsabilizarnos. Saquen sus propias conclusiones.

Primero el sospechoso habitual.

La molécula de CO2

Esta pequeña molécula, tan importante para el desarrollo de la vida, se ha transformado en los últimos años en el principal enemigo y culpable de un mal que amenaza al tan mencionado equilibrio entre clima y biosfera.

Partiendo desde el mundo cuántico, hasta llegar a su comportamiento macroscópico, intentaré dar una visión más concreta y clara. Saber si podemos incriminarla, juzgarla, y condenarla como única culpable, o intuir cómplices necesarios (e incluso insospechados).

Enlace y conformación

El dióxido de carbono (o anhídrido carbónico) está compuesto de tres átomos; uno central de carbono y dos oxígenos, cada uno de ellos a un lado y unidos por un enlace doble. Cada enlace doble está formado por una unión frontal tipo sigma y otra lateral tipo pi.

Para darse este tipo de enlace, el átomo central de carbono necesita mezclar su orbital s y uno p de la capa de valencia a dos orbitales híbridos (sp), quedando así otros dos p sin mezclar. Todos estos orbitales resultantes son perpendiculares entre si.

El carbono, al poseer cuatro electrones de valencia, aloja uno en cada orbital híbrido y los dos restantes en los orbitales p sin hibridar.

El oxígeno, por su parte, posee seis electrones de valencia; dos de ellos llenan el orbital s y los cuatro restantes se alojan en los tres orbitales p. Uno de ellos está completo al alojar dos electrones, no participando así en el enlace con el carbono. Así los otros dos orbitales p quedan con un solo electrón, los cuales darán lugar al doble enlace con el carbono, uno participará en el enlace y el otro en el .

La propia hibridación (sp) confiere a estos dos orbitales una conformación lineal, colocándose en lados opuestos del átomo que realice este tipo de hibridación.

Resumiendo; la molécula de CO2 posee una conformación lineal simétrica, compuesta por un átomo central de carbono unido por dobles enlaces a dos oxígenos.

Características moleculares

Ambos enlaces dobles tienen una longuitud de 0’1163nm (1’163·10-9m) lo que le confiere junto a los electrones de no enlace pertenecientes a los oxígenos, un tamaño molecular de 0’34nm.

Los átomos de oxígenos poseen una mayor electronegatividad que el carbono, 3’5 frente a 2’5, esto les confiere una mayor afinidad electrónica que crea una carga parcial negativa frente a la parcial positiva que tendría el carbono. Debido a la simetría lineal de la molécula la distribución electrónica de ambos enlaces se anularían entre sí, dando una molécula neutra o apolar; sin carga.

Pero esta apolaridad solo sería posible en el cero absoluto y los enlaces de la molécula vibran variando esa simétrica distribución electrónica. Hay cuatro formas distintas de vibración en los enlaces, siendo en dos de ellas donde cambia la apolaridad del CO2. Estas son la tensión asimétrica a 4’26m (0’00426nm) y la flexión a 15m (0’015nm).

Propiedades físicas y químicas en condiciones ambientales

En forma de gas incoloro e inodoro y solo sólido a temperaturas por debajo de los -78ºC. El dióxido de carbono es muy soluble en agua, siempre que se mantenga la presión, ya que cuando esta desciende escapa al aire burbujeando para solo permanecer disuelto el determinado por la presión parcial atmosférica del CO2, que es 0.000350 atm (350ppm).

Más que disolverse lo que se produce es una reacción química que genera ácido carbónico (H2CO3) según la siguiente reacción de equilibrio:

CO2 + H2O ⇒ H2CO3 ⇔ HCO3 + H+ ⇔ CO32- + H+

Al estar en disolución los iones carbonato (CO32-) pueden reaccionar con iones calcio disueltos tanto en aguas marinas, dando lugar a carbonatos de calcio (CaCO3), mineralógicamente llamado Calcita (Y aragonito, caliza o mármol. ¡Se camufla de muchas maneras!). Esta es una reacción importante en la naturaleza ya que forma sedimentos.

Otras de las reacciones químicas importantes en las que se halla incluido el dióxido de carbono es la fotosíntesis, ya que es el ingrediente base de la generación de materia orgánica por parte de las plantas. De forma aleatoria nos beneficiamos los demás seres vivos.

 

Por ahora, tenéis una breve y buena presentación de la molécula de CO2. Será importante para el propósito de esta sección. Continuará…

 

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Cristian Cárdenas Escudero

Licenciado en Química, acercándose a la Física de puntillas. Ahora más ocioso de lo que me gusta. Lector de Ciencia y Ciencia-ficción, ¿hay algo más?. La estrategia siempre por turnos.

4 comentarios sobre “La Copa de CO2

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