Química Ambiental

Código:

Q3006

Sigla:

Q3006

Nível:

300

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.up.pt/course/view.php?id=2046
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:B	0	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	56	162
L:BQ	0	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	56	162
L:CC	1	Plano de estudos a partir de 2014	2	-	6	56	162
			3
L:F	2	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
			3
L:G	0	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	3	-	6	56	162
L:M	1	Plano de Estudos Oficial	2	-	6	56	162
			3
L:Q	15	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Pretende-se proporcionar formação científica em Química Ambiental:
aplicar os princípios químicos à compreensão dos fenómenos ambientais, sem esquecer o papel dos organismos vivos nesses mesmos fenómenos; compreender os processos que têm lugar nos diversos compartimentos ambientais e o modo como a atividade humana interage com os processos naturais; combinar a aplicação dos princípios químicos ao maior desafio que hoje se põe à humanidade – a recuperação, manutenção e a melhoria da qualidade do ambiente.
Pretende-se também melhorar a capacidade de interpretar textos, encontrar informação, sintetizar e transmitir conhecimentos no âmbito da Química Ambiental e adquirir uma visão global da Química Ambiental.

Resultados de aprendizagem e competências

Compreensão dos fenómenos ambientais e aplicação dos conhecimentos de química para os interpretar; Capacidade de pesquisa e síntese de assuntos no âmbito da química ambiental.
Aplicação dos conhecimentos na análise ambiental e na melhoria da qualidade ambiental.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos em vários tópicos de Química Geral, nomeadamente:
Cálculos estequiométricos.
Comportamento dos gases ideais.
Equilíbrio químico e de reacções de oxidação-redução, de ácido-base e de complexação.
Termodinâmica.
Cinética Química.

Programa

AULAS TEÓRICAS

1 - INTRODUÇÃO GERAL

1.1 - Ciências, Tecnologia e Química do Ambiente
1.2 - Desenvolvimento Sustentável.
1.3 - Química Verde.

2 - QUÍMICA DO MEIO AQUÁTICO

2.1 - O Ciclo Químico da Água. Qualidade e Quantidade da Água disponível no ambiente. As propriedades da água, uma substância única. As Características dos Corpos de Água. Aspectos básicos da Química do meio aquático: Gases na água. Acidez da água e solubilidade do dióxido de carbono em água. Alcalinidade da água. Cálcio e outros metais em água. Complexação e quelatação. 
2.2 - Oxidação-Redução. O conceito de pE e os seus limites em água. Valores de pE em sistemas de águas naturais. Diagramas pE-pH. Corrosão.
2.3 - Interações de Fases. Interações químicas envolvendo sólidos, gases e água. Importância e formação de sedimentos. Solubilidade. Natureza de partículas coloidais. Propriedades coloidais das argilas. Agregação de partículas. Adsorção e absorção à superfície de sólidos. Permuta iónica à superfície de sedimentos.

3 - POLUIÇÃO DA ÁGUA 

3.1 - Natureza e Tipos de Poluentes do Meio Aquático. Poluentes elementares, metais e semi-metais. Espécies organometálicas e inorgânicas. Nutrientes de algas e eutrofização. Acidez, alcalinidade e salinidade. Oxigénio, oxidantes e redutores. Poluentes orgânicos. Pesticidas. Bifenis policlorados. Radionuclídeos no ambiente aquático.
3.2 - Tratamento de águas. Tratamento de água municipal. Tratamento de águas para uso industrial. Tratamento de esgotos. Tratamento de águas residuais industriais. Remoção de sólidos. Remoção de espécies orgânicas dissolvidas, cálcio, outros catiões metálicos, e outras espécies inorgânicas dissolvidas. Lamas. Desinfecção de água. Processos de purificação de águas naturais. Reciclagem e reutilização da água.

4 - A ATMOSFERA E A QUÍMICA DA ATMOSFERA 

4.1 - Importância e Características da Atmosfera Terrestre. Características físicas. Transferência de energia. A Camada de Ozono Estratosférico e a sua destruição. Transferência de massa, meteorologia e clima. Inversões de temperatura e poluição do ar. Clima global e microclimas. Efeito de estufa. Reações químicas e fotoquímicas. Reações ácido-base.
4.2 - Química da Estratosfera. Física e Química da camada de ozono. A importância da camada de ozono estratosférica. Métodos naturais de criação e destruição do ozono na estratosfera. A depleção da camada de ozono. Processos catalíticos de destruição do ozono. 
4.3 - Química da Troposfera. Química da poluição atmosférica ao nível do solo. Smog fotoquímico. Partículas na Atmosfera. Processos para a redução das emissões de partículas. Chuvas ácidas e suas implicações.
4.4 - Energia e alterações climáticas. O efeito de estufa. Espectroscopia de absorção IV. Principais gases com efeito de estufa. Aquecimento global.
4.5 - Compostos Orgânicos na Atmosfera. Principais poluentes orgânicos: dioxinas, furanos, PCB´s e PAH´s. 
4.6 - Atmosferas interiores. Qualidade do ar interior.

AULAS PRÁTICAS

1 - RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

1.1 - Resolução de problemas de equilíbrio químico envolvendo espécies típicas do meio aquático. Estabelecimento e interpretação de diagramas de distribuição de espécies químicas em função do pH.
1.2 - Fenómenos de oxidação redução no meio aquático – conceitos e aplicações, incluindo estabelecimento e interpretação de diagramas de distribuição pE/pH.

2 - TRABALHOS PRÁTICOS LABORATORIAIS
Projecto a realizar em grupo com vista a caracterizar laboratorialmente aspectos importantes em amostras ambientais.

Bibliografia Obrigatória

Stanley E. Manahan; Environmental Chemistry, CRC Press, 2009. ISBN: 978-1420059205
Baird Colin; Environmental chemistry. ISBN: 0-7167-3153-3
vanLoon Gary W.; Environmental chemistry. ISBN: 0-19-856440-6

Bibliografia Complementar

Radojevic Miroslav; Practical environmental analysis. ISBN: 0-85404-594-5
Colin Baird and Michael Cann; Environmental Chemistry, W. H. Freeman, 2008. ISBN: 978-1429201469

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Pretende-se com as aulas teóricas apresentar e discutir os conceitos relevantes, de forma participada, com os alunos. Estes conceitos serão depois trabalhados na resolução de problemas. 
Apresentação de trabalhos de síntese sobre tópicos no âmbito da química ambiental.
Realização de trabalhos práticos laboratoriais de interesse ambiental.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	20,00
Teste	40,00
Trabalho escrito	20,00
Trabalho laboratorial	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	14,00
Estudo autónomo	42,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho escrito	25,00
Trabalho laboratorial	25,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Obrigatória a presença nas aulas práticas. O estudante não pode faltar a mais de 25% do número previsto de aulas práticas (3 faltas). A participação nas aulas teóricas será também valorizada na componente de participação presencial.

Fórmula de cálculo da classificação final

A - Testes: 40%
B - Trabalho de síntese: 20%
C - Trabalho laboratorial: 20%
D - Participação presencial: 20%

A não realização de um teste ou do trabalho de síntese implica a atribuição de classificação zero a esse elemento de avaliação.

Nota Final: A×0,4 + (B+C+D)×0,2

Nota mínima exigida nos testes: 8

Este critério aplica-se na época normal. Na época de recurso a nota dos testes será substituída pela do exame de recurso.

Melhoria de classificação

Exame. Nota Final: calculada segundo o critério de avaliação do ano letivo em que o estudante obteve aprovação na unidade curricular.