Materiais em Química e Biologia

Código:

Q215

Sigla:

Q215

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2010/2011 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.up.pt/course/view.php?id=2416
Unidade Responsável:	Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:Q	0	Plano de estudos Oficial	3	-	7,5	-	202,5

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O objectivo da disciplina é proporcionar uma abordagem básica ao tema da Química dos Materiais, com especial relevo para materiais inorgânicos, materiais orgânicos poliméricos e materiais biológicos. Pretende-se que os alunos aprendam a distinguir entre diversos tipos de materiais com base no tipo de interacções intermoleculares, entre materiais cristalinos e materiais amorfos, distingam e identifiquem os vários tipos de estruturas cristalinas e aprendam noções básicas sobre a estrutura e propriedades de polímeros, materiais biológicos orgânicos e inorgânicos, metais e materiais cerâmicos.

Programa

Aulas presenciais teóricas
1. Introdução à Química dos Materiais: aspectos gerais
2. Materiais inorgânicos. Estrutura de sólidos e tipos de sólidos. Estrutura vs propriedades de sólidos. Tipos de defeitos em estado sólido. Mobilidade atómica. Propriedades eléctricas: condução electrónica e iónica. Variação com a temperatura. Teoria das Bandas e tipos de condutores e semicondutores. Materiais ferroeléctricos. Magnetismo. Materiais magneticamente diluidos e respectivos momentos magnéticos. Efeitos cooperativos: variação com a temperatura. Supercondução. Propriedades de supercondutores. Piezoelectricidade: definição, tipos de mateirais e exemplos. Leds e junções p-n. Materiais ferromagnéticos: propriedades e aplicações. Materiais magneto-resistentes e aplicações.
3. Materiais cerâmicos. Revisão sobre sólidos iónicos e suas estruturas. Materiais argilosos e suas propriedades.
4. Materiais amorfos. Vidros, composição e propriedades.
5. Técnica sol-gel: reacções químicas associadas. Prpearação de aerogel, xerogel, filmes finos.
6. Introdução ao estado coloidal, exemplos e propriedades e características estruturais. Espectroscopia de correlação fotónica. Surfactantes. Definição e propriedades. Tipos de surfactantes. Formação de micelas. Cristais líquidos, emulsões e espumas. Exemplos. Preparação de filmes finos pela técnica de auto-montagem layer-by-layer, pela técnica de Langmuir-Bloggett.
7. Técnicas de caracterização de materiais. Adsorção de azoto a 77 K e desssorção a temperatura programada. Difracção de Raios -X de pó e determinação de propriedades magnéticas. Análise superficial: espectroscopia de fotoelectrões de Raios-X, espectroscopia Auger, microscopias electrónica de varrimento e de força atómica.

Aulas presenciais teórico-práticas
Resolução de problemas relativos aos assuntos abordados nas aulas presenciais teóricas.

Aulas presenciais Laboratoriais
Realização de trabalhos práticos sobre preparação e caracterização de materiais.
1-Preparação e caracterização de um material termocrómico
2- Preparação e caracterização de materiais sol-gel. Imobilização do azul da Prússia
3- Propriedades e estrutura de microemulsões
4-Estudo da interacção do catião cobre(II) com o quitosano.
5-Preparação de compóstios magnéticos de argilas e carvão activado com nanopartículas de óxido de ferro.

Observações Bibliográficas

Serão disponibilizadas na página da UC documentos adicionais e sites na internet para consulta adicional

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas (2 h por semana) são com base em apresentações power point e usando métodos multimédia sobre as matérias constantes do Programa da Unidade curricular e são colocadas na página da UC no Moodle-UP.
Os alunos apresentam em algumas aulas teóricas e teórico-práticas casos de estudo sobre temas especificos previamente distribuídos. Estas contribuições foram igualmente colocadas na página da UC.

Nas aulas teórico-práticas (1 x 2 horas por semana) os alunos apresentavam oralmente os problemas previamente preparados nas horas de não contacto.

Nas aulas práticas ( 1 x 2 horas por semana) os alunos executam trabalhos práticos (5) com a duração de 2 aulas, numa base rotativa. Os alunos trabalharam em grupos de 2 alunos.

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	70,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Os alunos perdem a frequência nas aulas Práticas e Teórico-práticas se excederem 3 faltas.

Os alunos estão obrigados a frequentar pelo menos 50 % das aulas teóricas, o que corresponde a 14 aulas, com excepção dos estudantes trabalhadores.

A nota mínima nas aulas Práticas e Teórico-práticas é de 9,5 valores.

Estes critérios não se aplicam aos estudantes trabalhadores.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação da unidade curricular é feita do seguinte modo:
1 Exame final com um peso de 40% - nota mínima de 8,0 valores
2 Informação prática com um peso de 35% - nota mínima de 9,5 valores
3 Informação das aulas teórico práticas sobre a resolução de problemas e contribuição dos alunos na apresentação de casos de estudos nas aulas teóricas e teórico práticas com um peso de 25%

A NOTA FINAL é dada por: 40% Exame final + 35 % Informação das aulas laboratoriais + 25 % Informação das aulas TPs e apresentações orais

No caso dos Estudantes Trabalhadores que não optem pela frequência das aulas P/TP, a NOTA FINAL é dada por: 65% Exame final + 35 % exame prático.

Provas e trabalhos especiais

Os alunos terão de realizar:
1 relatórios laboratoriais
2 apresentações orais sobre temas específicos
3 resolução de problemas teórico-práticos
4 e um exame final

Avaliação especial (TE, DA, ...)

No caso dos Estudantes Trabalhadores que não optem pela frequência das aulas T/ P/ TP, para efeito de classificação final estão obrigados à realização de um exame prático a realizar no final das aulas e antes do período de exames.

Neste caso a NOTA FINAL é dada por: 65% Exame final + 35 % exame prático.