Nos meses de seca, quem mora no Norte e no Centro-Oeste conhece bem a cena: o céu fica acinzentado e o Sol vira um disco vermelho que parece não esquentar. Não é o fogo pintando o céu. É química e física da luz. Neste resumo você entende por que o Sol fica vermelho nas queimadas, o que existe dentro da fumaça e como ela afeta a saúde, o ar das cidades e o clima. É um tema que une combustão, estequiometria, óptica e química ambiental, ou seja, prato cheio para o ENEM.
Em resumo: a fumaça é uma mistura de gases e partículas finas. Essas partículas espalham muito mais a luz azul do que a vermelha (lei de Rayleigh). O azul é desviado para os lados e só o vermelho e o laranja chegam aos nossos olhos. A mesma fumaça leva monóxido de carbono, material particulado (MP2,5), ozônio e compostos tóxicos para o ar que respiramos.
1. A química da combustão
Uma queimada é uma reação de combustão em grande escala: a celulose e a lignina da vegetação reagem com o oxigênio do ar e liberam energia. Quando há bastante O2, a combustão é completa:
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O ΔH ≈ −2 808 kJ/mol
Quando falta oxigênio, como na fase de brasa (queima lenta, sem chama), a combustão é incompleta e aparecem monóxido de carbono e fuligem:
C6H12O6 + 3 O2 → 6 CO + 6 H2O C6H12O6 → 6 C + 6 H2O
Regra prática: mais oxigênio significa mais CO2 e H2O; menos oxigênio significa mais CO, fuligem, metano e fumaça tóxica.
2. O que há dentro da fumaça?
A fumaça das queimadas reúne centenas de substâncias. Para estudar, vale separá-las em quatro famílias:
| Família | Exemplos | Por que importa |
|---|---|---|
| Gases de efeito estufa | CO2, CH4, N2O | Retêm calor e intensificam o aquecimento global. |
| Gases tóxicos | CO, NOx, SO2 | Afetam o sangue e as vias respiratórias; formam chuva ácida. |
| Material particulado | MP10, MP2,5, fuligem (black carbon) | Penetram fundo nos pulmões; absorvem luz solar. |
| Compostos orgânicos | benzeno (C6H6), formaldeído, HPAs | Incluem substâncias carcinogênicas. |
O número em MP2,5 indica o diâmetro máximo da partícula em micrômetros. Um fio de cabelo tem de 50 a 70 µm: cerca de 20 a 30 vezes a largura de uma partícula MP2,5.
3. Por que o Sol fica vermelho?
A luz do Sol é branca, ou seja, reúne todas as cores, do violeta (cerca de 400 nm) ao vermelho (cerca de 700 nm). Quando atravessa gases e partículas pequenas, ela é espalhada de forma seletiva. Pela lei de Rayleigh, a intensidade espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda:
Iespalhada ∝ 1/λ4
Comparando o azul (450 nm) com o vermelho (700 nm): (700/450)4 ≈ 5,9. O azul é espalhado quase 6 vezes mais. Com muita fumaça no caminho, o azul e o violeta são desviados para os lados, e o feixe que chega até nós fica rico em vermelho e laranja. É a mesma física que deixa o céu azul de dia e o pôr do sol alaranjado; a fumaça só intensifica o efeito. Mesmo com o Sol avermelhado, nunca olhe diretamente para ele.
4. Efeitos na saúde
- MP10 fica retido no nariz, na garganta e nos brônquios, causando tosse e irritação.
- MP2,5 chega aos alvéolos e provoca inflamação, piorando asma e bronquite; está associado a infarto e AVC.
- Monóxido de carbono (CO) se liga à hemoglobina com afinidade cerca de 200 a 250 vezes maior que a do O2, formando carboxi-hemoglobina e reduzindo o transporte de oxigênio.
5. Ozônio, chuva ácida e clima
Na atmosfera, a fumaça continua reagindo. Sob a luz do Sol, o NO2 se quebra (NO2 → NO + O) e o oxigênio atômico forma ozônio troposférico (O + O2 → O3), um poluente secundário que irrita os pulmões. Os óxidos de nitrogênio e enxofre originam chuva ácida:
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO SO3 + H2O → H2SO4
No clima, CO2, CH4 e fuligem intensificam o efeito estufa. Um planeta mais quente e seco favorece novos incêndios, formando um ciclo de retroalimentação.
6. Como saber se o ar está ruim
O Índice de Qualidade do Ar (IQAr) transforma a concentração de cada poluente em uma nota e uma cor. Para o MP2,5 (média de 24 h), as faixas da Resolução CONAMA nº 506/2024 são:
| Qualidade | Índice | MP2,5 (µg/m³) |
|---|---|---|
| Boa | 0–40 | 0–15 |
| Moderada | 41–80 | > 15–50 |
| Ruim | 81–120 | > 50–75 |
| Muito ruim | 121–200 | > 75–125 |
| Péssima | 201–400 | > 125 |
Em dias de fumaça, acompanhe o boletim do órgão ambiental, mantenha portas e janelas fechadas, evite exercícios ao ar livre e, se precisar sair, use máscara PFF2/N95 bem ajustada ao rosto. Máscaras de pano não retêm as partículas finas. Viu fogo? Ligue 193.
Questão comentada (estilo ENEM)
Segundo o modelo de Rayleigh, a intensidade da luz espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda. Comparando a luz azul (λ = 450 nm) com a vermelha (λ = 675 nm), a luz azul é espalhada, aproximadamente:
a) 1,5 vez mais. b) 2,3 vezes mais. c) 3,4 vezes mais. d) 5,1 vezes mais. e) 7,6 vezes mais.
Resposta: d. Iazul/Ivermelho = (675/450)4 = (1,5)4 ≈ 5,1. A alternativa a usa só a razão linear, e a b, o quadrado da razão.
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