Melhor resposta
O oxigênio gasoso não tem cor. O oxigênio plasmático, líquido ou sólido aparentemente tem uma cor azul claro!
Uma explicação simples do motivo disso (a física da interação dos campos eletromagnéticos com a matéria fica muito complicada, então não vou entrar em todos os detalhes):
A cor surge devido à absorção e emissão de luz visível por um átomo ou molécula. Cada átomo ou molécula apenas absorve e emite em determinados comprimentos de onda de luz. Quando vemos uma “cor”, o que realmente está acontecendo é que a luz de diferentes comprimentos de onda está atingindo nossos olhos, e nossos cérebros interpretam isso como “cores” diferentes.
Portanto, se vemos algo como “vermelho”, significa (em termos gerais) que a luz que se move do objeto para o nosso olho tem um comprimento de onda de cerca de 700 nanômetros. Se a virmos como azul, a luz tem um comprimento de onda de cerca de 470 nm. E assim por diante. A luz branca é basicamente uma luz que contém muitos comprimentos de onda / cores diferentes misturados, então eles meio que se apagam. Preto é se não estivermos recebendo luz do objeto.
Geralmente, nos referiríamos às coisas como sendo “vermelhas” se as virmos como vermelhas – ou seja, a luz está em torno de 700 nm – quando brilhamos “branco ”Luz sobre eles, que é composta por todas essas cores diferentes misturadas. Isso significa que o objeto está absorvendo toda a luz de outros comprimentos de onda – toda a luz azul, verde e laranja – e está apenas refletindo / reemitindo luz vermelha.
Então, o oxigênio gasoso é incolor porque toda a luz no a faixa visível é refletida / reemitida pelo oxigênio gasoso. Não absorve nada, então apenas vemos através do gás (transparência). O mesmo vale para, digamos, vidro. Mas quando o oxigênio forma um plasma, líquido ou sólido, todos os átomos são reconfigurados e isso muda os comprimentos de onda da luz que ele irá absorver. Eles aparecem em azul claro porque estão refletindo / reemitindo luz de um comprimento de onda azul claro e absorvendo todo o resto.
O que determina quais comprimentos de onda são absorvidos ou não corresponde às lacunas nos níveis de energia do átomo / molécula, é por isso que reconfigurar os átomos em um sólido / líquido / gás / plasma muda quais comprimentos de onda são absorvidos – muda os níveis de energia permitidos! Esta é uma outra toca de coelho fascinante; se você estiver interessado, recomendo fortemente que você procure ou faça outra pergunta sobre ele no Quora.
Resposta
Curta Resposta: Porque a luz interage de maneira diferente com as moléculas de oxigênio quando estão próximas (como em um líquido ou sólido) do que quando estão distantes (como em um gás).
Resposta longa: Todos os objetos “comuns” são feitos de átomos e moléculas. Os átomos contêm prótons, nêutrons e elétrons. Os prótons e nêutrons são agrupados no núcleo, e os elétrons “orbitam” ao redor do núcleo em “camadas” chamadas níveis de energia .
Quanto mais próximo um elétron está do núcleo de um átomo, menos energia ele possui. Elétrons de energia mais alta são encontrados nos níveis de energia mais distantes do núcleo.
Um elétron pode se mover de um nível de energia mais baixo para um nível de energia mais alto se absorver exatamente a quantidade certa de energia. A energia absorvida pelo elétron deve corresponder à lacuna de energia entre os níveis de energia. Se a energia não corresponder exatamente, o elétron não saltará.
À esquerda, um elétron absorve um fóton que contém a quantidade exata de energia necessária para saltar do primeiro para o terceiro nível de energia. Pouco depois, o elétron retorna ao primeiro nível de energia e reemite um fóton de energia igual.
Quando os átomos se ligam, isso afeta o tamanho de seus níveis de energia e, portanto, a quantidade de energia necessária para impulsionar um elétron de um nível de energia para outro. Além disso, quando as moléculas se aproximam umas das outras, seus níveis de energia são afetados. Quando duas moléculas de oxigênio estão próximas, seus elétrons podem ser excitados por um fóton de luz azul; no entanto, quando estão distantes, seus níveis de energia não permitem que sejam excitados pela luz azul.
Como as moléculas de um líquido ou sólido estão muito próximas, as moléculas de O\_2 no estado sólido ou líquido têm seus elétrons excitados pela luz azul. Quando os elétrons retornam ao seu estado fundamental, eles reemitem fótons azuis.
É importante notar que a cor azul de o céu diurno não é causado pelo mesmo fenômeno que a cor azul do oxigênio líquido. A cor do céu é causada pelo espalhamento de Rayleigh – o espalhamento preferencial de luz azul e violeta por moléculas na atmosfera.