Energética Molecular

Código:

Q4104

Sigla:

Q4104

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Ciência e Tecnologia de Nanomateriais

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:CTN	12	Plano Oficial a partir de 2020_M:CTN	1	-	3	21	81
M:Q	3	Plano de estudos a partir do ano letivo 2023/2024	1	-	3	21	81

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

Os principais objetivos desta unidade curricular são: uma discussão abrangente da estabilidade termodinâmica de moléculas, de energias de ligação e de interação intermolecular, juntamente com uma descrição de alguns métodos experimentais e computacionais que foram utilizados para obter essa informação, bem como as possíveis aplicações práticas em diversas áreas da ciência.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta UC, o estudante deverá:

- Reconhecer a importância da caraterização energética molecular em química, nos pontos de vista académico e aplicado.

- Selecionar compostos "chave" para o estabelecimento de correlações energético-estruturais.

- Saber discutir o impacto que esta área da Química-Física tem em termos de informações disponíveis para a definição de estratégias em estudos gerais de reatividade.

Os conteúdos programáticos são coerentes com os objetivos de aprendizagem, sendo proporcionadas metodologias teóricas e experimentais que permitem fazer uma análise da estabilidade termodinâmica das moléculas, com base em estudos termoquímicos e termofísicos, bem como em estimativas computacionais de parâmetros termodinâmicos. Os conceitos abordados e a sua integração em aplicações práticas permitirão aos estudantes avaliar a importância deste tópico em diversas áreas da ciência e tecnologia.

Modo de trabalho

Presencial

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

Fundamentos de Termodinâmica Química.

Programa

TERMODINÂMICA As leis. Entalpias de reação e de transição de fase. Estados padrão e de referência. Entalpia versus temperatura. Entalpias de formação padrão. Energia de Gibbs e constante de equilíbrio. Métodos calorimétricos e não calorimétricos de determinação de entalpias. Unidades e incertezas. CALORIMETRIA Introdução: temperatura e calor. Técnicas de Calorimetria: adiabáticas, isoperibol ( combustão e solução-reação), de células gémeas – fluxo,  compensação e DSC. COMPORTAMENTO TÉRMICO DE MATERIAIS. Capacidades caloríficas. Aspetos teóricos e experimentais da determinação de entalpias de transição de fase em moléculas orgânicas e e de outras transições em macromoléculas e líquidos iónicos. Pressões de vapor. Métodos de estimativa. ENERGÉTICA E ESTRUTURA  MOLECULARES, CORRELAÇÕES E ESTIMATIVAS   Previsão de entalpias de formação, com base na transferibilidade e aditividade de energias de ligação. Estimativa computacional de entalpias de formação de moléculas orgânicas, usando  Mecânica Quântica e reações isodésmicas  apropriadas. Correlações Energético/ Estruturais / Reatividade. Interesse de valores energéticos em Ciência e Tecnologia.

Bibliografia Obrigatória

Simões José A. Martinho; Molecular energetics. ISBN: 978-0-19-513319-6

Observações Bibliográficas

Relevant scientific papers or book chapters will be provided to the students.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Todas as aulas têm carácter teórico-prático, pelo que serão apresentados os conteúdos programáticos da unidade curricular, estimulando-se a participação ativa dos estudantes na resolução e discussão de problemas de aplicação;  algumas das aulas terão lugar em ambiente laboratorial, para um melhor um contacto dos estudantes com as técnicas experimentais específicas deste campo de trabalho.

Sempre que possível serão convidados investigadores especialistas para proferir palestras versando as aplicações dos tópicos científicos abordados.

Os estudantes deverão apresentar oralmente um artigo científico recentemente publicado na área científica  da unidade curricular e elaborar um relatório de um trabalho prático. O desempenho dos estudantes nas aulas TP contribuirá com 50% para a classificação final. O exame final terá um peso de 50% na classificação final.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Química física

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	15,00
Trabalho laboratorial	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	40,00
Frequência das aulas	21,00
Total:	61,00

Obtenção de frequência

A frequência das aulas teórico-práticas é obrigatória. Perde a frequência quem faltar a mais do que 1/4 das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

Observações

Júri:
Jorge Gonçalves
Margarida Bastos