A cor dos metais aquecidos.

O calor é energia em trânsito. Essa energia é transportada por meio de ondas eletromagnéticas na frequência do infravermelho. Na transmissão de calor por radiação, esse fato é mais evidente.
Todos os corpos emitem radiação, basta terem uma temperatura. A única diferença entre luz e calor é a freqüência da radiação. As radiações de calor (infravermelhas) estão entre as freqüências de 1011Hz a 4.1014Hz, as radiações luminosas estão no curto intervalo de 4.1014Hz a 8.1014Hz.
Todos os corpos emitem infravermelho. Quando um corpo absorve mais do que emite, ele se aquece.
É graças à radiação que há vida na Terra, pois é por radiação que o calor do Sol chega a Terra.
As garrafas térmicas um funcionamento bastante interessante. As paredes da garrafa térmica são duplas e prateadas. As paredes duplas são separadas por praticamente um vácuo, de tal forma que as trocas de calor por condução ou convecção, são minimizadas, pois elas precisam de um meio material para ocorrer. Já as paredes prateadas minimizam as trocas de calor por radiação, fazendo assim com que o liquido dentro da garrafa não perca nem receba calor.

A cor dos metais aquecidos

Quando um composto metálico é aquecido numa chama, arde, dando a esta uma cor particular e específica para cada substância. Isto acontece porque o calor da chama excita os electrões dos átomos originando transições electrónicas em que há libertação de energia sob a forma de radiação (por outros palavras, há emissão de radiação ), quando os electrões dos átomos regressam ao estado fundamental. Metais diferentes originam cores de radiações diferentes na chama e estas cores identificam o metal.
A radiação emitida por um átomo durante o teste da chama é apenas parte do processo. O átomo emite uma vasta gama de radiações diferentes, quando é aquecido, mas só algumas são visíveis. As outras frequências de radiação são detectadas por um espectroscópio (ao ser colocado diante das chamas coloridas ) que regista o espectro de emissão atómica. É a impressão digital de um átomo. Cada elemento tem uma estrutura electrónica única, por vezes semelhante, mas nunca igual, que confere ao elemento toda a unicidade, podendo assim ser reconhecido pelas cor da sua chama e pelas cores do seu espectro. Por isso cada elemento ou substância tem um espectro diferente

-Quando submetemos o cloreto de sódio à chama do bico de Bunsen, esta apresenta uma cor amarela intensa.



- Quanto ao nitrato de chumbo, quando submetido à chama, apresenta uma cor azul esbranquiçada.


Finalmente, o ferro em pó cuja chama é descrita em termos de "faíscas" alaranjadas apresenta o seguinte espectro: muitas riscas, algumas delas não distinguíveis de vermelho, laranja, (principalmente estas duas cores) verde, azul, anil e violeta.





Se as soluções apresentam uma determinada cor é porque, quando atravessadas por um feixe de luz branca, têm a capacidade de absorver certas cores do espectro visível. A sua cor depende da sobreposição de cores que a atravessam sem serem absorvidas. Nestas soluções são os íons nelas presentes que são responsáveis por essa absorção diferenciada da cor.



As substâncias quando sujeitas a altas temperaturas (à chama, por exemplo) emitem chamas características com um espectro de emissão característico que permite reconhecer a presença dos diferentes elementos que compõem a amostra. Cada risca da luz emitida nos testes de chama pelas diferentes substâncias, corresponde à emissão de uma radiação de frequência e comprimento de onda característico e bem definido. Tal acontece, pois, quando a radiação electromagnética interage com a matéria troca com esta quantidades de energia bem quantificadas. Cada elemento tem a sua estrutura electrónica e esta resulta do equilíbrio de cada electrão, das forças de natureza eléctrica a que está sujeito: a atractiva do núcleo atómico e as repulsivas dos outros electrões presentes, o que leva a que os electrões se distribuam por níveis de energia, ocupando só determinadas zonas em torno do núcleo, conferindo assim uma estrutura electrónica única.
A transição entre os vários estados de energia acontece quando a luz, radiação electromagnética, interage com o electrão do átomo. As riscas observadas nos espectros de emissão correspondem, então, às radiações emitidas quando o electrão transita de um estado para outro de menor energia.



Então, se as riscas do espectro dependem dos electrões, quanto maior o número de electrões de valência mais riscas irá ter o espectro, ou seja, mais complexo é o espectro. Este facto verificou-se na nossa actividade. O caso do ferro, que é o elemento com mais electrões de valência e é o que, também, tem um espectro com mais riscas, mais complexo.



Podemos estabelecer as seguintes conclusões:
• Nos espectros de absorção, é a sobreposição das cores não absorvidas que confere a cor das soluções;
• Nos espectros de emissão, é a sobreposição das cores emitidas que confere a cor das chamas;
• Cada espectro é característico de uma substância e permite identificá-la.

Fonte: http://profs.ccems.pt/PauloPortugal/CFQ/Espectros/Espectros.html