Química I

Código:

Q1009

Sigla:

Q1009

Nível:

100

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2021/2022 - 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:BQ	109	Plano de Estudos Oficial	1	-	9	70	243
L:Q	60	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	1	-	9	70	243

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A unidade curricular Química I, que precede Química II no 2º semestre, destina-se a estudantes das licenciaturas em Quimica e em Bioquímica, para os quais é essencial uma sólida formação geral em Química  

O programa abrange os princípios gerais sobre átomos e
moléculas, constituintes da matéria, as suas transformações, quer por reação química,quer por transição de fase, e ainda os princípios termodinâmicos que regem essas transformações de matéria e da energia a elas associada.

Resultados de aprendizagem e competências

Capacidade de aplicar os conceitos adquiridos em situações práticas. Capacidade de analisar situações químicas simples e de selecionar as ferramentas necessárias para a obtenção de informação química adicional.
O principal objetivo é que os alunos sejam capazes de identificar e interpretar problemas simples de química geral. A apresentação e discussão dos temas nas aulas teóricas seguidas de aulas em que os alunos resolvem problemas com a ajuda do professor permite-lhes adquirir os conhecimentos e ferramentas necessários para a resolução de problemas.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Química: o estudo da matéria e sua  transformação
Química uma ciência central; Matéria e Energia; Propriedades físicas e químicas, intensivas e extensivas da matéria;  transformações físicas e químicas; Método científico; Medição em ciência e algarismos significativos; Quantidades físicas e unidades SI;

2. Átomos, moléculas e iões
Teoria atómica; Estrutura do átomo; Isótopos e elementos; Tabela periódica; Iões monoatómicos, compostos iónicos, compostos moleculares;  Fórmulas químicas e nomenclatura de compostos inorgânicos.

3. Estequiometria
Massa atómica;  constante de Avogadro e massa molar de um elemento; massa molecular; determinação experimental de fórmulas empíricas de compostos; Reações químicas e estequiometria; rendimento de uma reação.

4. Reações em solução aquosa
Propriedade gerais de soluções aquosas; Principais tipos de reações químicas em solução aquosa:reações de precipitação, reações de ácido base, reações de oxidação-redução.

5. Gases
Natureza do estado gasoso, pressão de um gás, leis dos gases e a  equação de estado do gás ideal; misturas de gases: leis de Dalton ou das pressões parciais, estequiometria reacional em fase gasosa; teoria cinética molecular dos gases; gases reais e desvios da idealidade (equação de van der Waals).

6. Teoria quântica e estrutura electrónica dos átomos
Da Física Clássica à Teoria Quântica; efeito fotoeléctrico; dualidade da natureza do electrão; números quânticos; orbitais atómicas; configuração electrónica.

7. Relações periódicas entre os elementos
A Tabela Periódica; variação periódica das propriedades físicas: energia de ionização, afinidade electrónica; breve  alusão à variação das propriedades químicas dos elementos representativos   

8. Ligação Química, introdução
Notação de Lewis; ligação iónica; ligação covalente; electronegatividade; carga formal e estrutura de Lewis; ressonância; excepções à regra do octeto;geometria molecular; momento dipolar; teoria da ligação de valência; hibridação de orbitais atómicas; ligações sigma e pi em compostos de carbono.

9. Energia, Entalpia e Termoquímica
Natureza e tipos de energia; Energia interna, calor e trabalho,  1ª lei, ou da conservação da energia; Termoquímica, calorimetria, entalpia de reação e de transição de fase; Entalpia, função de estado - ciclos termoquímicos de Hess. 

10. Espontaneidade, Entropia e Energia de Gibbs
Processos espontâneos; Entropia - o conceito, Variação de entropia do sistema (em transformação ou no equilíbrio), da vizinhança e do universo, 2ª e 3ª leis da Termodinâmica; Energia de Gibbs do sistema como critério de espontaneidade da transformação, a temperatura e pressão constantes; espontaneidade e acoplamento de processos biológicos.

11. Forças intermoleculares - líquidos e sólidos
Forças intermoleculares, suas natureza e grandeza; principais estados físicos da matéria;  propriedades físicas dos líquidos: viscosidade e tensão superficial; tipos de interações em sólidos cristalinos (estruturas cristalinas-Química II), semicristalinos e amorfos; energia de Gibbs molar de uma sustância pura e sua variação com a pressão e temperatura : fases em equilíbrio e transições de fase, mesofases - cristais líquidos termotrópicos; diagramas de fases de substâncias puras; diagrama de fases da água, uma substância única. 

12. Propriedades físicas das soluções
Tipos de soluções; perspectiva molecular e termodinâmica do processo de dissolução; efeito da temperatura na solubilidade; efeito da pressão na solubilidade de gases em líquidos-lei de Henry; abaixamento da pressão de vapor de um solvente numa solução em que o soluto é pouco volátil-lei de Raoult e propriedades coligativas; soluções em que ambos os componentes são voláteis-diagramas de fase de misturas ideais e não ideais; separação dos componentes de uma solução por destilação; macomoléculas em água- soluções micelares, o efeito hidrofóbico e autoagregação das macromoléculas, fase de cristal líquido lamelar e membranas celulares.

Bibliografia Obrigatória

Chang Raymond; Química. ISBN: 84-481-4527-5
Chang Raymond e Goldsby Kenneth; Química, McGraw Hill, 2013. ISBN: 978-97172-7-5

Bibliografia Complementar

Atkins Peter William 1940-; Chemical principles. ISBN: 0-7167-3596-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas são essencialmente expositivas. Os materiais de apoio são disponibilizados aos estudantes na plataforma da disciplina.

Um conjunto de questões/problemas são discutidos/resolvidos nas aulas teórico-práticas

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	50,00
Exame	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	173,00
Frequência das aulas	70,00
Total:	243,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número máximo de faltas nas aulas teórico-práticas (1/4 do número de aulas previstas).

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação constará de DOIS testes: T1 a realizar a meio do semestre presencialmente e T2, a realizar presencialmente no dia de exame da época normal de exames.

A nota final, NF, é a média aritmética das notas obtidas nos 2 testes. 

Provas e trabalhos especiais

Exame

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estudantes trabalhadores podem optar por uma prova de exame global.

Melhoria de classificação

Exame de recurso