A queima de fogos atrai a atenção de milhões de pessoas. Mas poucos imaginam as reações químicas que estão por trás do espetáculo pirotécnico.
Os
fogos de artifício foram levados pelos árabes para a Europa, e as festividades
pirotécnicas de caráter cívico ou religioso surgiram na Itália, na cidade de
Florença, no final do século 14.
Os
espetáculos produzidos atualmente por fogos de artifício atraem e seduzem
espectadores de todas as idades e crenças. No entanto, o espectro de cores nem
sempre foi tão amplo assim. Nos primórdios, as cores desses artefatos estavam
limitadas ao dourado e prateado, por ser a mistura dos componentes restrita a
apenas pólvora, carvão (carbono vegetal) e limalha de ferro.
O
universo de cores dos fogos de artifício ganhou não só novos matizes com a
descoberta, em 1786, do clorato de potássio, pelo químico francês Claude Louis
Berthollet (1748-1822), mas também grande luminosidade e brilho com a
disponibilidade dos elementos químicos magnésio (1865) e alumínio (1894).
Inventados
pelos chineses antes da era cristã, os fogos de artifício terrestres deram
lugar aos fogos aéreos só a partir do século passado. Além da variedade de
formas, a multiplicidade de cores torna a queima de fogos de artifício um
grande espetáculo.
Quem
os vê a distância não imagina as reações químicas que estão por trás das
impressionantes apresentações pirotécnicas que maravilham, por exemplo, nas
festas de casamento, formaturas, Festas juninas e 31 de dezembro, os milhões de pessoas vão
assistir à festa de Ano Novo.
Mas
o que realmente faz com que ocorra essa variedade de cores no céu?
Barulho
e luz
Por
trás desse espetáculo está a química, com seus processos de perda de elétrons
(oxidação) e de fornecimento de energia para essas partículas subatômicas
(excitação eletrônica).
O
primeiro processo é responsável pelo barulho produzido pelo aquecimento das
substâncias químicas; o segundo, pela emissão de luz – mais adiante,
detalharemos cada um desses processos.
Portanto,
as imagens e os sons de cada explosão são o resultado de diversas reações
químicas.
Oxidações
(perda de elétrons) e reduções (ganho de elétrons) de produtos químicos ocorrem
nos fogos de artifício em sua trajetória em direção ao céu. Oxidantes produzem
o gás oxigênio, necessário para queimar a mistura dos agentes redutores e para
excitar os átomos dos compostos emissores de luz.
Mudança
de orbital
Para
que se entenda como os fogos de artifício colorem o céu e o barulho que
provocam, é preciso se entender o que são os átomos. Os átomos são formados por
núcleos – que contêm os prótons e os nêutrons – e por elétrons. Como o nome
sugere, os núcleos ocupam uma região muito pequena e condensada – cerca de 99%
da massa atômica estão aí concentrados.
Para que se entenda como os fogos de artifício colorem o céu, é preciso se conhecer a estrutura dos átomos. Esse processo está relacionado diretamente às transições dos elétrons de um orbital para outro. (imagem: iStockphoto/ pialhovik)
Para
exemplificar o tamanho reduzido do núcleo, basta fazer o seguinte exercício de
imaginação. Se o tamanho dele for aumentado até atingir o de uma cabeça de
alfinete ou mesmo de um palito de fósforo – obviamente, isso dependerá se o
elemento químico em questão for o de hidrogênio ou um com muitas partículas no
núcleo –, o átomo terá, então, o tamanho aproximado do anel do estádio de
futebol Maracanã.
Já
os elétrons estão dispostos em regiões chamadas orbitais. Os orbitais ocupam
regiões de diferentes energias, e o processo do aparecimento da cor está
relacionado às transições dos elétrons de um orbital para outro. Isso ocorre
quando os elétrons absorvem energia e passam para níveis de maior energia.
Para
dissipar a energia absorvida e voltar ao nível de origem, os elétrons emitem
luz. Cada elemento químico emite luz com cores distintas e bem características
– as cores emitidas por um elemento funcionam como um tipo de carteira de
identidade dele
Apesar
de ser muito bonito o show pirotécnico, é preciso reconhecer que se não houver o
manuseio por profissionais qualificados, e um material de altíssima qualidade,
pode acontecer acidentes.
