Notícia: Espetáculos de som e luz nos céus – Fragmento
[...]
A
química e a arte da pirotecnia
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, todos os anos, em 31 de dezembro, na
praia de Copacabana, no Rio de Janeiro (RJ), os milhões de pessoas que 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 [...]
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 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
voltarem 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.
[...]
SÉRGIO DE PAULA MACHADO
ANGELO C. PINTO. Espetáculos de luz e som nos céus. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/2011/288/pdf_aberto/fogosdeartificio2288.pdf.
Acesso em: 15 abr. 2015.
Fonte: Universos –
Língua Portuguesa – Ensino fundamental – Anos finais – 9º ano – Camila Sequetto
Pereira; Fernanda Pinheiro Barros; Luciana Mariz. Edições SM. São Paulo. 3ª
edição, 2015. p. 161-162.
Entendendo a notícia:
01 – Quem levou os fogos de
artifício para a Europa e em que cidade surgiu a primeira festividade
pirotécnica de caráter cívico ou religioso?
Os árabes levaram
os fogos de artifício para a Europa, e as festividades pirotécnicas surgiram na
cidade de Florença, na Itália.
02 – Quais eram as cores
limitadas dos fogos de artifício nos primórdios e por quê?
As cores eram limitadas ao dourado e
prateado, porque a mistura dos componentes era restrita a apenas pólvora,
carvão (carbono vegetal) e limalha de ferro.
03 – Que descobertas químicas
foram cruciais para ampliar o espectro de cores e o brilho dos fogos de
artifício?
A descoberta do
clorato de potássio, pelo químico Claude Louis Berthollet em 1786, ampliou os
matizes, e a disponibilidade dos elementos químicos magnésio (1865) e alumínio
(1894) adicionou grande luminosidade e brilho.
04 – Como a química explica o
som e a luz nos espetáculos pirotécnicos?
O barulho é
resultado do processo de oxidação (perda de elétrons) das substâncias químicas,
enquanto a luz é resultado da excitação eletrônica (fornecimento de energia aos
elétrons), que causa a emissão de luz.
05 – O que acontece com os
elétrons para que eles emitam luz, criando as cores nos fogos de artifício?
Os elétrons
absorvem energia e passam para níveis de maior energia. Para dissipar essa
energia absorvida e retornarem ao seu nível de origem, eles emitem luz.
06 – Qual é a função dos
oxidantes nos fogos de artifício?
Os oxidantes
produzem o gás oxigênio, que é necessário para queimar a mistura dos agentes
redutores e para excitar os átomos dos compostos emissores de luz.
07 – Qual é a analogia usada
no texto para explicar o tamanho do núcleo de um átomo em comparação com o
átomo inteiro?
A analogia é que,
se o núcleo de um átomo fosse aumentado até o tamanho de uma cabeça de alfinete
ou de um palito de fósforo, o átomo teria o tamanho aproximado do anel do
estádio de futebol Maracanã.
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