Todos sabemos o que acontece quando se agita uma garrafa de refrigerante e se abre ou se dá a um amigo desprevenido e se deixa abrir. Se não abrir, a garrafa explode por todo o lado. Mas a razão pela qual isso acontece pode não ser a que pensa.
A razão frequentemente repetida para que isto aconteça é, segundo o IFL Science, que o facto de agitar a garrafa provoca um aumento da pressão, mas esta explicação não faz qualquer sentido.
A garrafa é um sistema fechado, e a única forma de aumentar a sua pressão é espremê-la numa forma mais pequena, ou então adicionar mais pressão abrindo a garrafa e forçando mais líquido ou ar para dentro.
Experimente espremer uma garrafa de Coca-Cola, agitá-la e voltar a espremê-la. Deverá ser tão fácil de espremer como antes, em vez de ficar subitamente pressurizada e mais difícil de pressionar. Medir a pressão também serve.
As garrafas de refrigerante são pressurizadas acima de pressão atmosférica e a “efervescência” vem do dióxido de carbono dissolvido no líquido.
“A carbonatação envolve a dissolução de gás incolor e inodoro dióxido de carbono — CO2 — num líquido. Quando o dióxido de carbono é adicionado a uma garrafa ou lata selada contendo água, a pressão na garrafa ou alta aumenta e o dióxido de carbono se dissolve no líquido”, explica Michael W. Crowder, professor de Química e Bioquímica da Universidade de Miami, num artigo para o The Conversation.
“O CO2 acima do líquido e o CO2 dissolvido no líquido atingem o equilíbrio químico. O equilíbrio significa essencialmente que a taxa em que o CO2 se dissolve no líquido é igual à taxa em que o CO2 é libertado do líquido. É baseado nas quantidades de CO2 no ar e no líquido”.
Abrir a garrafa faz com que a pressão no ar acima do líquido caia para corresponder ao ambiente circundante. Nesta altura, o ácido carbónico (H₂CO₃) converte-se novamente em CO2 e o gás borbulha à superfície.
A rapidez com que o CO2 escapa depende da área da superfície do líquido. Por exemplo, se o derramar diretamente no fundo de um copo, isto aumenta drasticamente a área de superfície comparativamente com o derramar lentamente pelos lados, e o resultado é que o copo cuidadosamente derramado manterá a efervescência durante mais tempo.
Quando se agita uma garrafa de refrigerante, o que se está realmente a fazer é misturar o gás dentro da garrafa acima do refrigerante com o líquido, uma vez que o líquido já está na saturação máxima, o CO2 já não se consegue dissolver nele e, em vez disso, forma bolhas por toda a garrafa.
Estas bolhas introduzem mais área de superfície.
“Sem agitação, a única superfície exposta é a do gargalo da garrafa. Mas se agitarmos, as bolhas dispersam-se pelo líquido e a área de superfície torna-se muito grande, uma vez que cada bolha representa agora uma interface líquido-gás”, explica Joe Schwarcz, do McGill Office for Science and Society.
“O dióxido de carbono dissolvido evapora-se rapidamente em cada bolha, fazendo com que as bolhas se expandam, impulsionando assim o líquido para fora da garrafa como uma espuma”, conclui.
