He aprendido que dependiendo de los diversos gases que intervienen en la reacción que produce el fuego, se hacen visibles diferentes colores (amarillo, rojo o azul) de las llamas.
tengo una duda.. cuales son los posibles colores que puede poseer el fuego? y se relacionan (cómo, si es así) con la intensidad? como se que el azul es mas intenso que el rojo, etc..
Hay dos fuentes de color en las llamas. El primero es de partículas brillantes de hollín calentadas por la llama. Este tipo de radiación se llama radiación de cuerpo negro y solo depende de la temperatura, por lo que, a menos que el fuego sea inusualmente caliente o frío, se obtiene el color amarillo/naranja característico.
La segunda fuente de color es la luz emitida por los átomos excitados en la llama. Esto se mencionó brevemente en su pregunta anterior, pero para aquellos que no lo han visto, la energía de las moléculas de gas en una llama se distribuye de acuerdo con la distribución de Maxwell-Boltzmann y una pequeña fracción de las moléculas de gas tienen energías lo suficientemente altas como para excitar la electrónica. transiciones Por ejemplo, si tiene átomos de cobre presentes en una llama, pueden excitarse debido a colisiones con moléculas de gas de energía inusualmente alta y los átomos excitados emiten luz azul/verde a medida que decaen hasta el estado fundamental. Es por eso que agregar cobre a una llama (¡oa un fuego artificial!) produce un color azul/verde.
Entonces, los colores interesantes en las llamas provienen de otros átomos, típicamente átomos de metales de transición, en la llama. Hay una larga lista de todos los colores en el artículo de Wikipedia sobre fuegos artificiales .
La intensidad depende de la temperatura de la llama y la concentración de iones metálicos. Recuerde que son las pocas moléculas con altas energías en la distribución de Maxwell-Boltzmann las que causan las transiciones electrónicas. Esto significa que si aumenta la temperatura de la llama, aumenta muy rápidamente el número de moléculas con altas energías. La concentración de iones metálicos tiene un efecto evidente, ya que cuantos más iones metálicos haya, más luz se emitirá. No hay una conexión directa con el color.
Hay dos efectos diferentes que dominan la coloración de una llama: la radiación de cuerpo negro y las transiciones electrónicas.
En el primer caso, la temperatura determina la longitud de onda que dominará. Un ejemplo familiar es la noción de "al rojo vivo" cuando se calienta el mismo objeto a dos temperaturas diferentes. Cuanto más alta es la temperatura, más corta se vuelve la longitud de onda dominante y, por lo tanto, más "azul" se vuelve la llama. En este proceso, la clave es que el MISMO MATERIAL se calienta a DIFERENTES TEMPERATURAS para cambiar el color.
Con la transición electrónica, el elemento o molécula particular en cuestión se vuelve más relevante. Cuando los electrones (o más generalmente, sistemas moleculares completos, etc.) se excitan a un estado de mayor energía, solo pueden arrojar esta energía en cantidades fijas, correspondientes a cantidades fijas de energía. Cuanto más corta es la longitud de onda de la luz emitida (cuanto más azul es), más energía transporta. Esto explica la existencia de líneas/bandas espectrales y subyace al uso de la "prueba de quemado" en química analítica. Por ejemplo, cuando se coloca cobre en una llama, se volverá de color verde. Supongo que la llama en sí se vuelve verde porque una cantidad muy pequeña de cobre se vaporiza y excita, pero nunca antes había considerado por qué la mayor parte de la llama se colorea.
En el caso de la transición electrónica, la intensidad de la llama no juega un papel tan importante en general.