"Houston, we have a problem!" Ao enviar a célebre mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia que a sua vida e as dos seus dois companheiros estavam em risco já que um dos tanques de oxigênio (O2) da nave tinha acabado de explodir. Mesmo com o perigo iminente de os astronautas ficarem sem O2 para respirar, outra grande preocupação da NASA, a Agência Espacial responsável pela missão, era evitar que a atmosfera da espaçonave ficasse saturada com o gás carbônico (CO2) exalado pela equipe. Essa saturação poderia causar uma diminuição do pH do sangue da tripulação (chamada de acidemia sanguínea), já que o CO2 é um óxido ácido, que forma ácido carbônico quando em contato com água (CO2(g) + H2O(l) !$ arr !$ H2CO3(g)). Essa situação deveria ser evitada a qualquer custo, uma vez que ela, inicialmente, causa desorientações e desmaios, podendo evoluir até o coma ou mesmo a morte.
Normalmente, a presença de CO2 na atmosfera de uma espaçonave não é um problema. Para eliminá-lo, adaptados à ventilação, existem recipientes contendo hidróxido de lítio (LiOH), que é uma base capaz de absorver esse gás. Quimicamente falando, esse é um processo simples e lógico: remoção de um óxido ácido (CO2) da atmosfera da espaçonave através da reação com uma base (CO2(g) + 2 LiOH(s) !$ arr !$ Li2CO3(s) + H2O(l)). O problema, nesse caso, foi que os três astronautas tiveram de se refugiar numa parte da espaçonave chamada módulo lunar, que é pequena e preparada para duas pessoas. Depois de um dia e meio neste local, uma luz de alerta acendeu: o CO2 havia atingido um nível crítico, já que a quantidade de LiOH, calculada para dois astronautas, estava chegando ao final. Uma atitude improvisada, utilizando o LiOH do módulo de comando (outra área da espaçonave), salvou a vida de toda a tripulação.
PEREIRA, Luís Fernando. Química: Hidróxido de lítio salva astronautas. In: Folha de S.Paulo Folha Online Educação. São Paulo, 29 mai. 2003. Disponível em: https://www1.folha.uol.com.br/folha/educacao/ult305u12947.shtml. Acesso em: 27 jan. 2022. (Adaptado).
Uma alternativa com o mesmo efeito do LiOH seria a utilização de óxido de cálcio (CaO) para a remoção do CO2 emitido pela tripulação. De forma análoga à apresentada acima, o CaO pode reagir com o CO2 para formar o carbonato do metal alcalino terroso em questão.
Considerando os seguintes dados (C = 12 g.mol-1; Ca = 40 g.mol-1; O = 16 g.mol-1) e supondo, portanto, o uso do óxido de cálcio para a remoção do CO2 da atmosfera da espaçonave em questão, constata se que:
