ÁREA: Educação em Química
TÍTULO: A QUíMICA E OS FOGOS DE ARTIFíCIOS
AUTORES: CESCON, E.- UEMS; RIBEIRO, K.L.- UEMS; FERREIRA, A.C.- UEMS; FERREIRA, I.M.- UEMS; CARAMIT, R.P. - UEMS; JIMENES, I.– UEMS; SIMONETI, J.A.- UEMS.
RESUMO: A química em nossa vida nem sempre se apresenta de forma explícita, porém é possível evidenciá-la através da abordagem e contextualização de temas do cotidiano. Assuntos tão abstratos como, espectroscopia atômica, podem ser tratados de maneira simples e interativa se o foco de estudo for, por exemplo, fogos de artifício. Teve-se por objetivo desvendar a química dos fogos de artifício a alunos do ensino médio de escolas de Dourados e região, durante a II Feira de Ciências do Curso de Química. Foi feita a exposição de fogos de artifícios, breve histórico sobre sua descoberta e evolução. Os fenômenos da emissão de luz, luminescência e incandescência foram explicados e demonstrados. Foi possível desmistificar a química dos fogos de artifício despertando a curiosidade e o interesse dos alunos.
PALAVRAS CHAVES: fogos de artifícios, química, espectroscopia.
INTRODUÇÃO: Hoje em dia, os fogos de artifícios são muitos utilizados como artigos de festas, por produzir vários efeitos especiais entre luzes e cores. Porém os primeiros fogos não eram coloridos e nem tão pouco confeccionados com substâncias explosivas. O efeito explosivo é causado pelo aquecimento de bambus, pois estes crescem muito rápido, formam-se bolsas de ar e seiva, que ficam presas dentro da planta, inchando e explodindo (RODRIGUES, 2006). O descobrimento da pólvora se deu provavelmente na Ásia, a cerca de 2000 anos atrás, quando um alquimista chinês misturou acidentalmente salitre, enxofre e carvão, o qual chamou de fogo químico. Tal descoberta propiciou a evolução da fabricação de novos dispositivos.
O barulho da explosão associado aos efeitos de luzes e cores que rastreiam o céu encantam e emocionam a todos. Forma-se um mundo brilhante e colorido que é fascinante e ao mesmo tempo intrigante. Desvendar o mistério das cores emitidas nas explosões é um desafio de um grupo de estudantes que escolheram esse tema Fogos de artifício para explicar estrutura atômica e a emissão de luzes a alunos de ensino médio na II Feira de Ciências do curso de Química da UEMS.
MATERIAL E MÉTODOS: Iniciou-se a apresentação do tema, no laboratório de Química Geral da UEMS, com ilustrações fotográficas de vários tipos de fogos de artifícios. Fez-se um breve histórico da descoberta e da evolução destes através da exposição de rojões (fechado e aberto com ou sem os componentes), bombinhas, traques e uma pseudo-réplica do primeiro dispositivo explosivo confeccionado com bambu, enfatizando suas finalidades ao longo dos tempos.
Através de retro-projeção, foram abordados os conceitos de estrutura atômica, radiação e o espectro eletromagnético, interação da radiação com o átomo (absorção e emissão de radiação) e processos de emissão de luz: luminescência e incandescência.
Ilustrou-se o fenômeno de luminescência através da demonstração do teste de chama com sais de Na (amarelo), K (lilás), Li (vermelho), Ba (verde), Sr (vermelho) e o fenômeno de incandescência através da queima de fita de magnésio (luz branca).
A explosão dos fogos foi discutida em termos da constituição e reatividade química de percloratos, cloratos, nitratos e também dos formatos dos dispositivos. O estouro colorido é obtido quando tais substâncias oxidantes são combinadas com metais (Mg e Al) ou sais iônicos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os alunos de ensino médio puderam observar a emissão de diferentes cores e associar que átomos de elementos distintos emitem cores características quando excitados na chama. Foi esclarecido que um sal quando submetido ao aquecimento, os elétrons do nível eletrônico fundamental dos cátions (M+ ou M2+) são excitados e promovidos para níveis eletrônicos mais energéticos. Depois esses elétrons perdem energia, sob a forma de luz, e retornam para o nível energético original. Esse processo de emissão é conhecido como luminescência e a cor da emissão dependente da transição eletrônica específica de cada elemento. Sais iônicos apresentam baixa energia de ionização e podem ser empregados nos fogos de artifício, já que são facilmente excitados sob o calor liberado na explosão dos mesmos.
Demonstrou-se um outro processo de obtenção de luz na explosão dos fogos de artifício, a incandescência, através da queima de Mg metálico. Este consiste na emissão de luz branca pelo aquecimento de metais. Metais aquecidos, inicialmente apresentam coloração vermelha, mas com o aumento da temperatura tornam-se laranja, amarela e finalmente branca. Ocorre a ionização do metal.
CONCLUSÕES: Constatou-se que é possível abordar temas tão abstratos como, por exemplo, espectroscopia atômica de uma forma simples e interativa. O aprendizado do aluno sobre o tema não se efetiva numa apresentação de apenas 30 min., porém é tempo suficiente para estimular o interesse pela química do cotidiano, fato esse verificado diante dos questionamentos dos alunos sobre as explicações. Desmistificar a química dos fogos de artifício a alunos de ensino médio através de Feira de Ciências, além de ser prazeroso contribui para o rompimento da barreira existente entre o ensino e a aprendizagem de química.
AGRADECIMENTOS:PROEC e Ministério De Ciência e Tecnologia.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:RODRIGUES, Mabel. A história dos fogos de artifício. [s.l.]: moderna, 2006. Disponível em: Acesso em: 17 de junho de 2006.