ANIDRIDE CARBONICA

L‘anidride carbonica è una molecola  con una forma lineare (angolo di legame di 180°), quindi possiamo osservare un atomo di carbonio centrale legato a due ossigeni attraverso due coppie di doppi legami.

modello a bastoncini del biossido di carbonio
Struttura lineare dell’anidride carbonica

Il vecchio sistema di nomenclatura che divide gli ossidi binari in anidridi ed ossidi  è tutt’altro che caduto in disuso, rimanendo utile a distinguere le caratteristiche acide delle anidridi (ossigeno + non metalli) da quelle basiche degli ossidi (ossigeno + metalli).

A temperatura ambiente la CO2 si presenta come un gas incolore con un caratteristico lieve odore  dolciastro. La principale fonte naturale di anidride carbonica è data dalle emissioni vulcaniche: le quantità di CO2 in gioco con le eruzioni è tale da impattare a livello significativo sul tanto discusso effetto serra e quindi sui conseguenti cambiamenti climatici, causati negli ultimi decenni anche dalle attività antropogeniche.

Ma anidride carbonica non significa solo effetto serra: la natura non può farne a meno, si pensi al suo ruolo nella fotosintesi, parte integrante del cosiddetto “ciclo della CO2“:

6CO2 (g) + 6H2O (l) → C6H12O6 (aq) + O2 (g)

che possiamo considerare il processo esattamente opposto alla respirazione.

Allo stato solido la CO2 è nota come ghiaccio secco, che ha la particolarità di sublimare a temperatura e pressione ambiente (passaggio diretto da fase solida a quella aereiforme). All’origine di questo comportamento vi sono le deboli forze di Van der Waals che tengono impacchettate le molecole di CO2.

Troviamo di frequente il ghiaccio secco utilizzato per certi effetti scenici in discoteche o teatri. Parliamo di nuvole simili a fumo in realtà prodotte dalla condensazione del vapore acqueo nell’aria, resa possibile dalla bassa temperatura della CO2 .

Per produrre ghiaccio secco si può ricorrere a degli appositi contenitori, che vengono collegati a bombole di CO2. In tali contenitori, riempiti portando la pressione ad oltre 200 atm, si ottiene il passaggio dell’anidride allo stato liquido. In tali condizioni la CO2 può essere trasportata con questi stessi contenitori e , regolando opportunamente la pressione , è ottenibile prima la cosiddetta neve carbonica, poi i blocchi di ghiaccio.

Ora vediamo ancora qualche altra applicazione della CO2.

Un importante utilizzo dell’anidride carbonica è quello del riempimento degli estintori. La CO2 infatti è un gas inerte che va a soffocare il fuoco spostando l’aria che circonda la zona delle fiamme, sostituendosi alle molecole di O2 che lo alimentano. Inoltre la CO2 contribuisce a raffreddare la zona soggetta alle fiamme.

Ma la CO2 trova largo impiego anche nell’ambito dell’industria alimentare, per esempio per produrre il caffè decaffeinato: è uno dei possibili componenti utilizzati per estrarre la caffeina dalla bevanda (in particolare viene utilizzata CO2 liquida).

Ben più noto è il ruolo della CO2 come prodotto della fermentazione alcolica, alla base della lievitazione del pane. A tal proposito, l’uso nell’industria dolciaria del bicarbonato di sodio è dovuto alla ricerca di maggiore sofficità nel prodotto finale: il bicarbonato reagisce con le sostanze acide presenti producendo anidride carbonica , dando luogo così ad una fermentazione indotta.

Chimitutor -28 Aprile 2017