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Transformações do CO₂: Do gelo seco ao estado supercrítico

Você já imaginou ver o dióxido de carbono – aquele mesmo gás que exalamos ao respirar – se transformar em líquido e até em um estado supercrítico, onde ele não é bem líquido nem gás? Pois é exatamente isso que um experimento incrível de química mostra, revelando o comportamento fascinante do CO₂ sob condições extremas.

Tudo começa com o gelo seco, que é CO₂ em estado sólido. Ele é triturado e cuidadosamente colocado dentro de um tubo de vidro borossilicato de paredes espessas – um material resistente, usado justamente para suportar altas pressões. Para evitar que o CO₂ sublime (ou seja, passe direto do estado sólido para o gasoso) muito rapidamente, o tubo é resfriado ainda mais com mais gelo seco.

Depois, vem uma etapa delicada: a extremidade aberta do tubo é aquecida com um maçarico e selada. Agora, o CO₂ está completamente preso lá dentro. À medida que o tubo volta à temperatura ambiente, o gelo seco começa a sublimar. O gás formado não tem para onde escapar, e a pressão dentro do tubo sobe rapidamente – ultrapassando impressionantes 1000 psi, ou mais de 70 vezes a pressão atmosférica!

Essa pressão toda faz com que o CO₂, mesmo sendo um gás à temperatura ambiente, se transforme em líquido. Dá pra ver esse CO₂ líquido se formando no interior do tubo. Mas não para por aí: quando o tubo é colocado em água morna e a temperatura ultrapassa 31°C, o CO₂ entra em um estado ainda mais exótico – o fluido supercrítico. Nesse ponto, ele não se comporta mais como um líquido nem como um gás, e as fronteiras entre os dois estados simplesmente desaparecem.

Ao retirar o tubo da água e deixá-lo esfriar, o CO₂ supercrítico se transforma novamente em líquido, fechando esse ciclo espetacular de mudanças de fase.

É importante destacar que, por se tratar de um experimento com altíssima pressão, todo o processo é feito com extremo cuidado e equipamentos de segurança: óculos, luvas espessas e um ambiente controlado. A beleza da ciência, neste caso, caminha lado a lado com o respeito pelos riscos envolvidos. Não repita o experimento.

Vídeo com legenda em português. Ative a exibição da legenda pelo YouTube.

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Legenda do vídeo escrita por Luís Roberto Brudna Holzle – Professor Doutor na Universidade Federal do Pampa ( luisholzle@unipampa.edu.br ). Texto revisado com ajuda de IA.