FUNDAMENTO TEÓRICO: O dióxido de carbono (CO2) é un gas presente na atmosfera de maneira natural. A niveis normais este gas é imprescindible na atmosfera xa que é un dos gases que xera o efecto invernadoiro natural; fenómeno esencial que fixo da Terra un planeta habitable. Porén, o efecto positivo da súa presenza na atmosfera pasa desapercibido debido a que, cando os niveis soben, é un dos gases responsables do aumento da temperatura media da Terra e, polo tanto, do cambio climático. Produto das nosas actividades cotiás; os seres humanos somos os principais responsables do aumento nos niveis normais de CO2 e, ademais, tamén o producimos de maneira natural no proceso de respiración celular, que ten lugar nas mitocondrias das nosas células, para a obtención de enerxía. Somos, polo tanto, xeradores de CO2 que expulsamos do organismo mediante a expiración do aire dos pulmóns.
Vocabulario traballado: efecto invernadoiro, fontes naturais, fontes antropoxénicas, combustibles fósiles, organismo aerobio, respiración, respiración celular, mitocondria, fenolftaleína, pH, indicador de pH, papel indicador.
1.
Preguntas: Cal é a composición
do aire puro?, Que
procesos
naturais
e antropoxénicos coñecedes
nos que se xera
dióxido de carbono?, Este
gas é beneficioso ou prexudicial para o noso planeta?, Credes
que no noso organismo
se pode
producir CO2?
Hipóteses formuladas polo alumnado:
- No aire puro hai osíxeno (21%) que é o que respiramos. Ademais, contén: nitróxeno (78%) e outros gases (1%) entre os cales se atopa o CO2.
- Os procesos naturais e antropoxénios xeradores de CO2, mencionados polo alumnado, son os que se recollen na seguinte táboa:
- O CO2 por un lado é beneficioso pero, polo outro, en exceso resulta prexudicial para o noso planeta:
-Este gas é beneficioso para o planeta sempre e cando se atope na atmosfera na cantidade axeitada xa que, xunto co metano e o vapor de auga, é un dos gases responsables do efecto invernadoiro natural: os gases anteriores atrapan e devolven cara a superficie terrestre parte da radiación solar infravermella reflectida. Este feito posibilitou que a temperatura media da Terra fose de 15ºC e, polo tanto, fixo do noso planeta un planeta habitable.
-Porén o aumento na cantidade de CO2, resultado de actividades humanas, é prexudicial para o planeta xa que provoca o aumento da temperatura media: canto maior sexa a cantidade de dióxido de carbono na atmosfera, máis radiación solar infravermella se retén. Polo tanto, a consecuencia global é o cambio climático que estamos xa experimentando na actualidade.
- A resposta á última pregunta foi distinta en función do curso no que se atopa o alumnado:
-O alumnado de 6º primaria, 1º ESO e 2º ESO: ou ben non saben a resposta, ou ben din que no noso organismo non pode producirse dióxido de carbono.
-O alumnado de 3º ESO e 4º ESO: responde que no noso organismo se produce CO2 no proceso de respiración celular que permite ás células obter a enerxía que precisan para realizar as súas funcións. Tamén sinalan que o dióxido de carbono o expulsamos na etapa de expiración do aire.
2. Obxectivo: detectar o dióxido de carbono producido no noso organismo como produto da obtención da enerxía celular; a través do proceso de respiración celular. Para isto, utilizarase aire expirado e un indicador de pH denominado fenolftaleína que cambia de cor rosa a incolora cando o pH descende de 8,2 e, polo tanto, o medio se acidifica.
3. Materiais:
- 2 matraces Erlenmeyer do mesmo volume (tamén poden ser dous botes ou frascos de cristal do mesmo tamaño).
- 1 variña de vidro.
- 1 palla.
- 1 anaco de papel aluminio.
- 2 contagotas: un para a fenolftaleína e o outro para a disolución de sosa cáustica.
- Papel indicador universal de pH.
- Gafas de seguridade.
- Auga.
- Disolución de fenolftaleína.
- Disolución de sosa cáustica (disolver, nun vaso de precipitados, 1 culler rasa de laboratorio de sosa en 50 mL de auga).
4. Procedemento experimental:
1. Numeramos os matraces erlenmeyer ou botes de cristal cos números 1 e 2.
2. No bote 1 (control): botamos 100 mL de auga, 2 gotas da disolución de sosa cáustica e 2 gotas do indicador fenolftaleína. Mesturamos todo ben removendo coa variña de vidro e miramos, co papel indicador, o pH da mestura.
3. No bote 2:
botamos 100 mL de auga, 2 gotas da disolución de sosa cáustica e 2
gotas do indicador fenolftaleína. Mesturamos todo ben, removendo coa
variña de vidro, e tapamos a parte descuberta do recipiente cun anaco de papel aluminio. A continuación, introducimos a palla a través do papel ata que parte da mesma quede somerxida no líquido, poñemos as gafas de seguridade e, agarrando ben o matraz, sopramos durante uns segundos. Por último, comprobamos o pH resultante co papel indicador.
Aclaración: engadimos as dúas gotas de sosa para que o pH da auga (case neutro) se volva lixeiramente básico (un pouco superior a 8) e, polo tanto, ao engadir a fenolftaleína a disolución adquira cor rosada.
5. Observacións e resultados:
- Ao engadir as dúas gotas de fenolftaleína, nos dous recipientes, as mesturas adquiren cor rosada (cor que adquire o indicador fenolftaleína cando o pH do medio é superior de 8,2).
 |
| Antes de soprar |
- De acordo co anterior, comprobamos co papel indicador, que o pH das disolucións contidas nos dous matraces, antes de soprar, é básico (pH=9).
- No bote 1 (control), aquel no que non se sopra, a mestura continúa rosada.
- No bote 2, despois de soprar durante uns segundos, a mestura (rosa) vólvese incolora. O pH final, obtido co papel indicador, é de 6 (ácido).
 |
| Despois de soprar |
6. Conclusións:
- O cambio de cor experimentado pola fenolftaleína ao soprar, de rosa a incoloro, indica que o medio se acidificou xa que a fenolftaleína cambia de cor rosa a incolora cando o pH descende de 8,2.
- De todos os gases presentes no aire expirado o único con características ácidas é o CO2.
- Como no bote 1 (control), no que non sopramos, non se produciu o cambio de cor; podemos afirmar que o aire expirado contén unha substancia ácida que é o CO2. Este prodúcese en todos os organismos aerobios como produto de refugallo da obtención da enerxía celular, a través do proceso de respiración celular, que ten lugar nas mitocondrias. Estas son as "centrais enerxéticas" das nosas células e, ao igual ca nunha central térmica, nelas ten lugar unha combustión (a partir de materia orgánica e osíxeno) que, neste caso, xera enerxía química (ATP), auga e CO2. Este gas debe ser expulsado ao exterior do organismo, mediante a expiración do aire, debido a que resulta tóxico para as células.
- Os seres humanos somos, polo tanto, unha fonte natural emisora de CO2 á atmosfera.
