O que é o fogo?
Fogo é o efeito visível do processo de combustão – um tipo especial de reacção química. Ocorre entre o oxigénio no ar e algum tipo de combustível. Os produtos da reacção química são completamente diferentes do material inicial.
O combustível deve ser aquecido até à sua temperatura de ignição para que a combustão ocorra. A reacção irá continuar enquanto houver calor, combustível e oxigénio suficientes. Isto é conhecido como o triângulo do fogo.
Combustão é quando o combustível reage com o oxigénio para libertar energia térmica. A combustão pode ser lenta ou rápida, dependendo da quantidade de oxigénio disponível. A combustão que resulta numa chama é muito rápida e chama-se queima. A combustão só pode ocorrer entre gases.
Reacção química no processo de combustão
Combustão pode ser sólida, líquida ou gasosa. Durante a reacção química que produz o fogo, o combustível é aquecido a tal ponto que (se não for já um gás) liberta gases da sua superfície.
Apenas os gases podem reagir na combustão. Os gases são constituídos por moléculas (grupos de átomos). Quando estes gases são suficientemente quentes, as moléculas dos gases quebram-se e fragmentos de moléculas juntam-se ao oxigénio do ar para fazer novas moléculas de produto – moléculas de água (H2O) e de dióxido de carbono (CO2) – e outros produtos se a combustão não for completa.
O calor gerado pela reacção é o que sustenta o fogo. O calor da chama manterá o combustível restante à temperatura de inflamação. A chama inflama os gases emitidos, e o fogo espalha-se. Enquanto houver combustível e oxigénio suficientes, o fogo continua a arder.
Combustível + oxigénio (do ar) = produtos de combustão (principalmente CO2 + H2O) + energia térmica.
Combustão completa
Em combustão completa, o combustível queimado produzirá apenas água e dióxido de carbono (sem fumo ou outros produtos). A chama é tipicamente azul. Para que isto aconteça, é necessário que haja oxigénio suficiente para se combinar completamente com o gás combustível.
Muitos de nós utilizam gás metano (CH4), vulgarmente conhecido como gás natural, em casa para cozinhar. Quando o gás é aquecido (por uma chama ou faísca) e se houver oxigénio suficiente na atmosfera, as moléculas quebram-se e reformam-se totalmente como água e dióxido de carbono.
| CH4(g) | + | 2O2(g) | + | heat | → | CO2(g) | + | 2H2O(g) | + | heat |
| methane | + | + | heat | → | dióxido de carbono | + | water | + | heat |
Inflamação incompleta
Se não houver oxigénio suficiente disponível durante uma reacção química, ocorre combustão incompleta, e são produzidos produtos como o carbono (C) e o monóxido de carbono (CO), bem como água e dióxido de carbono. É libertada menos energia térmica durante a combustão incompleta do que a combustão completa.
Na combustão incompleta, a chama ardente é tipicamente amarela ou laranja e há fumo.