Fogo Colorido: A Química das Cores

Você já se perguntou porque os fogos de artifício são coloridos? Já quis saber o motivo da chama do fogão ser azul, enquanto outros fogos são amarelo-alaranjados?

A forma como isso acontece está relacionada com os átomos e suas configurações.

Vamos por partes:

Um átomo é composto pelo seu núcleo, e "órbitas" ao redor desse núcleo (como o sistema solar). As órbitas são chamadas de níveis energético, ou camadas eletrônicas.

Cada uma dessas camadas tem uma capacidade máxima de elétrons que pode circular por ela. Simplificando tudo, cada átomo possuí um número específico de elétrons (é assim que são reconhecidos cada um, e é por isso que quando esse número de elétrons é alterado, criamos um novo átomo, como acontece em reações nucleares), e, portanto, nem todos ocupam todas essas camadas eletrônicas, ou "órbitas". Na verdade, não existe átomo que ocupe todas elas.

O próximo conceito importante que precisamos entender é que, quando aquecemos alguma coisa, o que estamos realmente fazendo é transferir energia. No inverno, quando está muito frio, e você passa as mãos na perna rapidamente para esquentá-la, o que você está fazendo é transformar energia cinética em energia térmica.

Quando esquentamos um elemento (um conjunto do mesmo átomo), ou um composto (mais de um elemento), ele absorve energia, e os elétrons mais externos desses átomos, os que estão na camada de valência, saltam para o próximo nível. Dizemos que os elétrons ficam "excitados", o que dura pouco, e é exatamente nesse momento que observamos o fenômeno da luz.

Quando esse elétron volta para sua camada eletrônica habitual, ele libera aquela energia que tinha usado para pular uma acima. Essa liberação de energia é chamada de radiação eletrônica, e está no espectro da luz visível.

A diferença em cada cor é resultado da frequência dos raios eletromagnéticos, traduzidos pelos nossos olhos nas cores que estamos acostumados a ver. Cada cor tem sua própria frequência, por isso conseguimos perceber essa diferença.

Além de tudo isso, ainda temos as características de combustão completa e incompleta. A chama do fogão sofre uma combustão completa, pois tem oxigênio o suficiente para reagir com a matéria inflamável. Isso resulta em uma chama azul, quente e regular.

Por outro lado, o material inflamável das velas, a cera, precisa de muito mais oxigênio para uma combustão completa, e nesse caso, ela sobre uma combustão incompleta. Essa forma resulta em uma chama amarela, irregular e mais fria. Além disso, a combustão incompleta gera monóxido de carbono (CO) e água, ou carbono (C) e água.

Referências:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Combustão e chamas de cores diferentes"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/combustao-chamas-cores-diferentes.htm. Acesso em 21 de maio de 2025.

Manual do Mundo. Como fazer fogo colorido (EXPERIMENTOS de QUÍMICA). 6 de nov. de 2012. 5:44. Disponível em: <https://youtu.be/OMe_X-oh2mc>. Acesso em: 21 de Mai. de 2025.

Colabora Virtual. A química das cores: teste de chama.18 de nov. de 2020. 6:58. Disponível em: <https://youtu.be/qn3Alg9_ACw>. Acesso em: 21 de Mai. de 2025.

LIMA, Ana Luiza Lorenzen. "Camada de Valência"; Mundo Educação. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/camada-valencia.htm#:~:text=Segundo%20o%20modelo%20at%C3%B4mico%20de%20Rutherford%2DBohr%2C%20a,de%20val%C3%AAncia%20a%20%C3%BAltima%20ocupada%20por%20el%C3%A9trons.&text=O%20elemento%20c%C3%A1lcio%20pertence%20ao%20quarto%20per%C3%ADodo%2C,por%20el%C3%A9trons%20%C3%A9%20a%20quarta%20(camada%20N). Acesso em 21 de maio de 2025.