Química Física Complementar

Código:

Q325

Sigla:

Q325

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2011/2012 - 1S

Ativa?	Sim
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	37	Plano de estudos Oficial	3	-	5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

É objectivo desta disciplina complementar a formação anteriormente adquirida em Química Física, nomeadamente nas áreas de Cinética e de Termodinâmica Química
Espera-se que o aluno adquira as seguintes competências:
•Dado um mecanismo reaccional, saiba derivar a equação de velocidades da reação
•Fique a conhecer alguns mecanismos de catálise homogénea e heterogénea;
•Consiga prever teoricamente o valor da velocidade de reacções elementares na fase gasosa, usando quer a teoria das colisões quer a teoria do complexo ativado;
. Consiga interpretar diagramas de fases, seja de uma substância pura, seja de misturas binárias ou ternárias;
. Adquira conhecimentos termodinâmicos mínimos sobre interfaces/superfícies
•Adquira alguns conhecimentos de termodinâmica de células electroquímicas

Programa

1. 1.CINÉTICA DE REAÇÕES COMPLEXAS
1.1 Leis de velocidade para reações reversíveis de primeira ordem, reações paralelas ou competitivas de primeira ordem, reações paralelas reversíveis de primeira ordem, reações consecutivas de primeira ordem 1.2 Mecanismos de reações complexas : o mecanismo de Lindemann-Hinshelwood para reações unimoleculares; mecanismos de reações em cadeia, de explosões e de reações fotoquímicas.1.3 Catálise: catálise homogénea e catálise heterogénea
2.CINÉTICA QUÍMICA: ASPETOS TEÓRICOS
2.1 A teoria das colisões e teoria do estado de transição no cálculo de velocidades de reação em fase gasosa ; comparação dos resultados obtidos com os modelos teóricos com a realidade experimental (lei de Arrhenius). 2.3 Reações em solução e os modelos teóricos.
3.EQUÍLÍBRIO HETEROGÉNEO: DIAGRAMAS DE FASES
3.1.O equilíbrio de fases em termos das propriedades intensivas do sistema 3.2 Diagramas de fases de substâncias puras: polimorfismo, alotropia e mesofases.3.3 O equilíbrio líquido-vapor em misturas binárias; diagramas de fases de misturas ideais e com azeótropo. 3.4 O equilíbrio líquido – líquido: diagramas de fases de líquidos parcialmente imiscíveis. 3.5 O equilíbrio líquido – sólido em sistemas binários: sistemas com eutético simples, ponto de fusão congruente, peritético e/ou formação de cristais líquidos liotrópicos. 3.6 Sistemas ternários: diagramas de fase triangulares
4 TERMODINÂMICA DE SUPERFÍCIES E INTERFACES
4.1 Interface e superfície. 4.2 Tensão superficial e energia de Gibbs por unidade de área superficial 4.3 Importância da interface em sistemas coloidais. 4.3 Interfaces líquido-gás e líquido-líquido. 4.4 Interfaces sólido-líquido: trabalho de coesão e de adesão, molhabilidade. 4.7 Adsorção na superfície de um líquido. 4.10 Adsorção na interface líquido/líquido e estabilização de emulsões. 4.10 Adsorção química e adsorção física em superfícies sólidas
5 TERMODINÂMICA DE CÉLULAS ELETROQUÍMICAS
5.1 Reações e células eletroquímicas. 5.2 Potenciais de eléctrodo para diferentes elétrodos, potenciais de junções líquidas e de membrana 5.3 Força electromotriz, potencial eletroquímico e a função de Gibbs da reação de célula (equação de Nernst) 5.4 Potenciais de redução padrão, sua aditividade e determinação de fatores de atividade e de constantes de equilíbrio. 5.5 Electrólise. 5.6 Corrosão.


Bibliografia
P. W. Atkins, Physical Chemistry, 7th ed, Oxford University Press, Oxford, 2003
S. J. Formosinho, L. G. Arnaut, Cinética Química, Imprensa da Universidade de Coimbra, 2003
J. Sotomayor, Cinética Química, LIDEL, 2003
D. J. Shaw, Introduction to Colloid and Surface Chemistry, Butterwords, 1986
A.O. Brett, C. M.A. Brett, Electroquímica- Princípios, Métodos e Aplicações, Oxford University Press 1993 (Livraria Almedina Coimbra 1996)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição da matéria nas aulas teóricas com utilização de material de suporte em power point (disponibilizado aos alunos). Indicação antecipada dos exercícios a serem abordados nas aulas teórico-práticas em cada semana, procurando estimular a preparação prévia dos estudantes para a análise e discussão dos assuntos tratados.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Obtenção de frequência

A frequência das aulas teórico-práticas é obrigatória. Perde a frequência quem faltar a mais do que 1/4 das aulas TP previstas (esta regra não é aplicável a estudantes trabalhadores com estatuto reconhecido).

Fórmula de cálculo da classificação final

A) Avaliação Contínua:

i) Realização de 3 testes (T1, T2, T3) ao longo do semestre, no horário das aulas teóricas, que poderão dar dispensa de exame final, desde que os estudantes tenham realizado as três provas e a média das classificações obtidas seja positiva .
ii) Avaliação da participação dos estudante nas aulas teóricas e teórico-práticas (presenças e intervenção no decorrer das aulas, 0Classificação da avaliação contínua: (T1 + T2 + T3)/3 + PIA

ou

B) Exame final

Notas:
1-Notas finais superiores a 18 valores poderão exigir uma prova oral complementar.
2-Os estudantes que optem pela avaliação contínua poderão, a qualquer altura, se o pretenderem, mudar para o sistema de avaliação por exame final.
3-Na época normal, o exame final consta de 3 partes de conteúdos programáticos equivalentes aos dos testes T1, T2 e T3. Os estudantes que tenham realizado testes podem optar por realizar apenas uma ou duas das 3 partes, para obtenção de aprovação ou melhoria de nota da avaliação contínua.
4- Na época de recurso o exame final é uma prova global (não está dividido em partes)

Provas e trabalhos especiais

Três testes, ao longo do semestre, no horário das aulas teóricas

T1- 14 de Outubro
T2- 18 de Novembro
T3- 19 de Dezembro

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes trabalhadores e outros que estejam legalmente dispensados de frequentar as aulas, poderão optar entre a avaliação contínua e o exame.

Melhoria de classificação

Realização de exame de melhoria de nota numa das duas épocas de exame final imediatamente subsequente àquela em que o estudante obteve aprovação e em que a unidade curricular tenha exame previsto. A classificação final é a mais elevada, entre aquela que havia sido obtida inicialmente e a que resultar da melhoria de classificação efectuada.