Fórmula, composição e temperatura do gelo seco

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A fórmula do gelo seco é CO₂: ele é dióxido de carbono (gás carbônico) no estado sólido, formado por um átomo de carbono ligado a dois de oxigênio. Sua temperatura é −78,5 °C (−109,3 °F; 194,7 K) na pressão do ar, que é a temperatura em que ele sublima. A massa molar é 44,01 g/mol, e o sólido tem densidade de cerca de 1,56 g/cm³. Gelo seco não é nitrogênio nem "água congelada".

A ficha técnica do gelo seco

Valores de propriedades físicas de tabelas de referência; temperatura, volume de gás e classificação de transporte conforme a ficha de segurança do Instituto de Química da UFRJ (2025) e a FISPQ da Air Liquide.

A molécula

O CO₂ é uma molécula linear: O=C=O. O carbono faz duas ligações duplas, uma com cada oxigênio. As ligações são polares, mas, como a molécula é simétrica, ela é apolar no conjunto. Isso explica por que as moléculas de CO₂ se atraem pouco umas às outras — e por que o sólido passa direto a gás com facilidade.

Quantos graus tem o gelo seco?

Essa é a temperatura em que o gelo seco sublima na pressão normal. Ele não fica "mais frio" que isso por conta própria: enquanto houver sólido, a superfície fica perto de −78,5 °C. Para comparar: freezer doméstico, cerca de −18 °C; gelo comum, 0 °C; nitrogênio líquido, cerca de −196 °C.

Existe gelo seco líquido?

Existe CO₂ líquido, mas só sob pressão: acima de 5,1 atmosferas e abaixo de 31 °C. É assim que o gás carbônico é guardado em cilindros e tanques, e é dele que se fabrica o gelo seco. Acima de 31 °C e de cerca de 73,8 bar, o CO₂ vira um fluido supercrítico, usado industrialmente — por exemplo, para descafeinar café. Na pressão do ar, não existe gelo seco líquido.

Gelo seco é feito de quê?

De gás carbônico, que na indústria costuma ser recuperado de processos que já o produzem — fermentação para produção de álcool, fabricação de fertilizantes, refino — e depois purificado, liquefeito e transformado em gelo. A explicação do processo está em máquina de fazer gelo seco.

Gelo seco é nitrogênio?

Não. Nitrogênio líquido (N₂) é outra substância, muito mais fria (cerca de −196 °C), e é líquido, não sólido. A confusão é comum porque os dois fazem névoa e são usados em efeitos. Comparação completa em gelo seco x nitrogênio líquido.

Gelo seco é tóxico?

De 640 cm³ de sólido para cerca de 545 litros de gás: o gelo seco aumenta mais de 800 vezes de volume ao sublimar.

O CO₂ não é tóxico no sentido de veneno: é o gás que expiramos. O risco aparece quando ele se acumula num lugar fechado e toma o lugar do oxigênio, causando dor de cabeça, tontura e, em concentrações altas, desmaio. O limite de tolerância da NR-15 para a jornada de trabalho é de 3.900 ppm (o ar externo tem cerca de 400 ppm). Mais em gelo seco é perigoso?

O CO₂ na água

Quando o gelo seco é colocado na água, parte do gás se dissolve e reage:

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃

Forma-se ácido carbônico, um ácido fraco. É a mesma reação da água com gás e dos refrigerantes. Em sala de aula, um indicador de pH (como suco de repolho roxo) muda de cor mostrando a acidificação. Veja gelo seco na água.

Contas úteis

• Volume de gás: 1 kg de CO₂ = 1.000 g ÷ 44 g/mol ≈ 22,7 mol. A 20 °C e 1 atm, cada mol ocupa cerca de 24 litros: 22,7 × 24 ≈ 545 litros. Daí a referência de "cerca de 500 litros por quilo".
• Volume do sólido: 1 kg ÷ 1,56 g/cm³ ≈ 640 cm³ — um cubo de cerca de 8,6 cm de lado.
• Expansão: de 640 cm³ de sólido para cerca de 545 litros de gás: aumento de mais de 800 vezes. É por isso que gelo seco em recipiente fechado estoura.

Comparando com outras substâncias frias

CO₂ no dia a dia

• Refrigerantes e água com gás: CO₂ dissolvido sob pressão.
• Extintores de CO₂: CO₂ líquido sob pressão, que sai como gás e neve.
• Chopeiras: cilindros de CO₂ empurram o chope.
• Estufas agrícolas: CO₂ é adicionado para acelerar o crescimento das plantas.
• Respiração: o ar que expiramos tem cerca de 4% de CO₂.
• Fermentação: o pão cresce e a cerveja tem gás por causa do CO₂ das leveduras.

Exercícios rápidos

1. Qual a massa de 2 mols de CO₂? Resposta: 2 × 44 = 88 g.

2. Quantos litros de gás, aproximadamente, 500 g de gelo seco produzem a 20 °C? Resposta: 500 ÷ 44 ≈ 11,4 mol; 11,4 × 24 L ≈ 273 litros.

3. Por que o gelo seco afunda na água? Resposta: porque sua densidade (cerca de 1,56 g/cm³) é maior que a da água (1,0 g/cm³).

Gelo seco em outras línguas

Gelo seco e efeito estufa

O CO₂ é um dos principais gases de efeito estufa. Isso não quer dizer que usar gelo seco num evento "aqueça o planeta" de forma relevante: em geral, o CO₂ do gelo seco é recuperado de processos industriais que já o liberariam, e as quantidades usadas são pequenas. Mas é uma boa ponte, em sala de aula, para falar do papel do CO₂ na atmosfera e na acidificação dos oceanos — a mesma reação que acontece no copo com gelo seco e água.

Por que o gelo seco "estala" e "chia"

Ao encostar em metal ou em água, o gelo seco sublima muito rápido no ponto de contato. O gás que sai empurra o objeto e cria vibrações — daí o chiado ou o "canto" de uma colher apoiada nele. Blocos também podem trincar com estalos quando mudam rapidamente de temperatura, porque a superfície e o interior se contraem de forma diferente.

Fontes: propriedades físicas do CO₂ (massa molar, ponto triplo, ponto crítico, densidade, entalpia de sublimação) em tabelas de referência; Instituto de Química da UFRJ, "Gelo seco – práticas seguras de manuseio" (nov. 2025); Air Liquide Brasil, FISPQ Dióxido de carbono sólido; NR-15, anexo 11.

Escrito por

Renan Arruda — Editor do Onde Comprar Gelo Seco

Organizo os fornecedores de gelo seco do país cidade por cidade e escrevo, com fonte e data, as respostas para o que as pessoas perguntam antes de comprar e usar o produto. Ver todos os artigos do autor →