Como funcionam os fogos de artifícios?

Espetáculo da química

Os fogos de artifício são, basicamente, um dispositivo que fica envolvido em um cartucho de papel (em geral, em forma de cilindro). Na parte inferior do cartucho fica o propelente - a carga explosiva que leva os fogos para o alto. Na parte superior fica a 'bomba', com pequenos pacotinhos de sais responsáveis pelas diferentes cores e efeitos que surgem nas explosões. Há dois pavios, um para o propelente, que queima mais rápido, e outro para a bomba, que é mais demorado para que exploda somente no céu.O propelente mais utilizado é a pólvora negra, uma mistura de nitrato de potássio (KNO3), enxofre e carvão. Esse tipo de pólvora foi descoberto pelos chineses há mais de 2.200 anos e era usado para espantar maus espíritos através de seu barulho e brilho. Outro propelente comum é o altamente explosivo perclorato de potássio (KCLO4), que é misturado com a pólvora.

A disposição dos pacotes de sais na bomba causa os diferentes desenhos que se formam na hora da explosão. Já para conseguir as cores variadas, as bombas são compostas por elementos químicos específicos (veja tabela). Na hora em que a pólvora explode, a energia produzida excita os elétrons dos átomos desses elementos. Em outras palavras, os elétrons 'saltam' de níveis de menor energia (mais próximos do núcleo) para níveis de maior energia (mais distantes). Quando retornam aos níveis de menor energia, liberam a energia que absorveram em forma de luz colorida.

As cores do show
Um elemento químico diferente é responsável por cada coloração dos fogos de artifício:
Amarelo	Sódio (Na)
Azul-esverdeado	Cobre (Cu)
Branco-metálico	Magnésio (Mg)
Vermelho	Cálcio (Ca)
Vermelho-carmim	Estrôncio (Sr)
Verde	Bário (Ba)
Violeta	Potássio (K)

Fonte: Agnaldo Arroio, doutor em físico-química pelo IQSC-USP, Instituto de Química de São Carlos-USP

Como ocorre o raio?

Um raio ocorre quando se separam as cargas elétricas dentro de uma nuvem do tipo cúmulo-nimbo. Essa separação ocorre principalmente pelo choque entre granizo e partículas de gelo no interior da nuvem. Quando a diferença de cargas é muito grande, uma carga elétrica negativa chamada condutor, fraca e invisível, deixa a nuvem e ziguezagueia para baixo, parando entre 30 e 50 metros de altitude. Devido à intensidade do campo elétrico formado, as cargas positivas do solo que estiverem mais próximas do raio condutor saltam até encontrá-lo, fechando assim o circuito elétrico entre a nuvem e o solo. Por ele, a descarga elétrica se desloca para a base da tempestade; como tudo isso ocorre em milésimos de segundos, tem-se a impressão de que o raio cai, quando na verdade ele sobe

O Elemento Fósforo foi descoberto por acaso

Em 1669, o alquimista alemão Hennig Brandt começou a destilar urina humana. Ele tinha esperança de que o líquido fosse um remédio capaz de curar todas as enfermidades e que, por ser amarelo, pudesse conter ouro. Ferveu a urina e a deixou condensar, mas é claro que não encontrou nenhum metal precioso. Conseguiu apenas uma pasta branca que, quando esquentada, entrava em combustão. Brandt havia descoberto o elemento fósforo.

a urina é uma combinação de vários detritos do corpo. Entre eles estão substâncias orgânicas e fosfatos – compostos que pegam fogo facilmente quando em contato com carbono. Ao aquecer, as substâncias orgânicas se transformaram em carvão – que nada mais é do que carbono – e fizeram a mistura pegar fogo. Brandt percebeu que a descoberta era importante, mas ainda foi preciso muitas outras pesquisas antes que ela pudesse ter alguma função prática. Os palitos atuais, por exemplo, são feitos de uma massa com clorato de potássio, que reage com o fósforo presente na lixa da caixa e inicia o fogo.

Guerra Química 256 a.C.

Alguém poderia pensar que os antigos romanos e os persas eram limitados a lutar com espadas, lanças, arcos e flechas. No entanto, não é. Eles sabiam que outros modernos métodos letais para matar o inimigo.

Arqueólogo Simon James fez uma descoberta que deixa a boca aberta, persas e romanos utilizavam métodos semelhantes ao que hoje é conhecido como guerra química.

Durante escavações na cidade de Dura-Europos, que está localizado perto do Eufrates e foi sob o domínio romano, os pesquisadores encontraram evidências de que a fortaleza romana foi atacada pelos persas em torno do ano 256 a.C. Entre muitas outras descobertas, eles descobriram um túnel onde havia 20 soldados romanos mortos, ainda com suas armas. Estes resultados não eram novos, tendo sido relatado desde 1930, mas a maneira pela qual esses soldados morreram era um mistério até agora.

O mais curioso é que os corpos pareciam estar intactos. Isso quer dizer que eles não tinham sinais de lesões, que geralmente deixam traços inconfundíveis nos ossos.Após a análise química detalhada, James encontraram os restos de betume e cristais de enxofre, uma mistura que, quando acesa, produz uma fumaça densa e tóxica que matou os soldados romanos, provavelmente, em poucos minutos. E embora os romanos certamente conhecia tais táticas infelizmente máscaras de gás não tinha sido inventado ainda.

Falso Zumbi

A crença de que pessoas podem ser transformadas em zumbis – entidades sem alma trazidas de volta à vida depois de mortas – é muito difundida entre os praticantes do vodu no Haiti. Mais assustadores do que esses seres, no entanto, é o fato de que a química pode explicar o fenômeno.

Em 1962, o haitiano Clairvius Narcisse morreu e foi enterrado, mas reapareceu vivo 18 anos depois. Afirmou que havia tomado uma poção que o fez morrer, mas foi depois ressuscitado e forçado a trabalhar como escravo em plantações, onde era mantido sob efeito de drogas. O antropólogo americano Wade Davis investigou o caso e analisou algumas dessas “poções de zumbi” feitas pelos sacerdotes da região. Percebeu que o único ingrediente comum a todas elas era um tipo específico de baiacu. Esse peixe possui no fígado e nos órgãos sexuais um potente veneno, chamado tetrodoxina, que paralisa o sistema nervoso central e pode fazer as pessoas parecerem mortas. Ele também analisou a substância usada para manter os zumbis em estado de estupefação e percebeu que eles eram feitos da Datura stramonium, uma planta com fortes substâncias psicoativas. A imagem de uma pessoa que ressuscita para andar tonta e cambaleante pelas plantações não era, portanto, tão fora de propósito.

Ninguém sabe se a descoberta de Davis é a resposta definitiva ao mistério. Por via das dúvidas, o código penal do Haiti determina que fazer uma pessoa parecer morta a ponto de ela ser enterrada é considerado assassinato, não importa o que aconteça depois.

Luzes da Cidade

Por que, quando se olha uma cidade ao longe à noite, suas luzes parecem piscar?

No ar, a luz se propaga em linha reta. Entretanto, variações na atmosfera, causadas por mudanças de pressão, temperatura ou mesmo poluição, podem alterar sua trajetória. Um raio de luz que sai, por exemplo, da lâmpada de um poste sofre desvio em sua trajetória inicial. Percebemos essa alteração como cintilação. Para que ela ocorra, é necessário que a fonte de luz seja pequena e distante. Se ficarmos diante de um holofote, não o veremos cintilar, pois seu tamanho e proximidade compensarão qualquer eventual cintilação. Por outro lado, se alguém apontar uma lanterna em nossa direção e, de repente, virar o facho para baixo, perceberemos.