Os besouros cucujo sul-americanos brilham tanto que as pessoas podem usá-los como lâmpadas. Os brinquedos Glow Stick fascinam crianças e adultos ao gerar luz sem usar nenhuma fonte de energia aparente. Estes são dois exemplos de reações químicas que produzem diferentes tipos de iluminação em organismos vivos e não vivos.
A luz que você vê começa no nível atômico. Quando a energia excita os elétrons que orbitam um átomo, esses elétrons liberam fótons depois que retornam ao seu estado fundamental não excitado. Você vê esses fótons como luz visível. Esse princípio se aplica tanto a um lampião de rua quanto a uma vela tremeluzindo ao vento. Em uma lanterna, uma bateria fornece a energia necessária para acionar o processo de geração de luz. Em um besouro cucujo, as reações químicas criam a iluminação.
Organismos como os vagalumes são bioluminescentes - eles geram luz combinando uma enzima com um substrato. Os dinoflagelados, criaturas marinhas microscópicas, também produzem sua própria luz. Quando milhões deles flutuam juntos, eles podem iluminar a água como grandes redemoinhos brilhantes. Os produtos químicos que os organismos usam para produzir luz variam dependendo da espécie. São necessários pelo menos dois produtos químicos para produzir a bioluminescência - uma luciferina, que produz a luz, e uma luciferase, que impulsiona a reação química. As fotoproteínas usam um mecanismo ligeiramente diferente daquele dos sistemas luciferase-luciferina, mas que, no entanto, também são enzimáticos. Um íon - geralmente cálcio - pode iniciar o processo de produção de luz quando entra no sistema em alguns organismos.
É possível produzir bioluminescência artificial combinando produtos químicos que geram luz quando você os mistura em um recipiente - é o que acontece com um bastão luminoso. Esses bastões geralmente contêm éster feniloxilato, peróxido de hidrogênio e um corante fluorescente. Quando esses produtos químicos se combinam, ocorre uma série de reações que fazem com que a energia entre no corante. Essa energia excita os elétrons do corante que liberam fótons quando retornam ao estado fundamental.
O Dia da Independência é um excelente momento para observar as reações químicas que produzem luz usando o calor. Muitos fogos de artifício coloridos que aparecem no céu brilham porque o calor após uma explosão faz com que os sais metálicos absorvam energia. Quando isso acontece, eles emitem luz visível. A cor que você vê depende do metal ou da mistura de metais no fogo de artifício. Os sais de estrôncio e lítio, por exemplo, produzem vermelho, enquanto os compostos de cobre criam azul.
