A Qu Mica E A Arte Da Pirotecnia

A química e a arte da pirotecnia (fichamento)
Por Sérgio de Pula Machado e Angelo C. Pinto – Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro

Inventados pelos chineses antes da era cristã, 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.
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 (ver ‘Oxidantes e redutores’).
Mudança de orbital (luz e cor): 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. 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 quí- mico emite luz com cores distintas e bem características – as cores emitidas por um elemento funcionam como um tipo de carteira de identidade dele.
Oxidação e redução (barulho): Por sua vez, o barulho produzido é gerado pela onda de choque criada pelo deslocamento do ar, devido às reações de oxidação.
Os oxidantes mais usados na pirotecnia são os nitratos, cloratos e percloratos, que apresentam as seguintes reações de decomposição:

2 KNO3® 2 K2 O + N2 + 2,5 O2 (decomposição do nitrato de potássio) 2 KClO3® 2 KCl + 3 O2 (decomposição do clorato) 2 KClO4® 2 KCl + 2 O2 (decomposição do perclorato)

Os agentes redutores, enxofre e carbono, se combinam