Química I

Código:

EQ0004

Sigla:

Q I

Ocorrência: 2006/2007 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LEQ	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	1	8,5	8,5	-
MIEQ	114	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	1	-	8,5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Módulo de Revisões
Aprofundamento e consolidação dos conhecimentos básicos de química anteriormente adquiridos pelos alunos no ensino secundário.

Módulo de Química Geral
- Estudo da ligação química e da geometria molecular e sua relação com o comportamento macroscópico das diferentes formas de matéria (gases, líquidos e sólidos).
- Introdução à química dos metais de transição e dos compostos de coordenação.
- Aquisição de conhecimentos básicos de química nuclear.

Módulo de Química Orgânica
Pretende-se que o aluno adquira as seguintes competências:
-saiba reconhecer e representar as molécula orgânicas;
-conheça a reactividade dos compostos orgânicos;
-consiga elaborar estratégias de síntese de compostos orgânicos mais complexos partindo de compostos mais simples;

São, ainda, objectivos gerais da disciplina desenvolver hábitos de raciocínio científico e estimular o espírito crítico dos alunos.

Programa

Módulo de Revisões
Elementos e átomos; Tabela Periódica; Compostos; Nomenclatura básica de compostos inorgânicos e orgânicos; Unidades e medições; Algarismos significativos; Massa atómica, mole e massa molar; Determinação de fórmulas químicas; Misturas e soluções; Técnicas de separação; Concentrações; Reacções químicas; Estequiometria das reacções; Acerto de equações; Rendimento das reacções; Reagente limitante.

Módulo de Química Geral
1. Ligação Química
Notação de Lewis; ligação iónica; energia reticular de compostos iónicos; ligação covalente; escrita de estruturas de Lewis; carga formal e estrutura de Lewis; conceito de ressonância; excepções à regra do octeto; electronegatividade; polarizabilidade; ácidos e bases de Lewis; força e comprimento da ligação covalente
2. Forma e estrutura das moléculas
Geometria e estrutura molecular; a forma das moléculas e dos iões; modelo de repulsão dos pares electrónicos da camada de valência (RPECV); momentos dipolares e polaridade das moléculas; teoria do enlace de valência; ligação sigma; ligação pi; hibridação de orbitais atómicas: hibridação sp3, sp2, sp, sp3d e sp3d2; características das ligações duplas e triplas; teoria das orbitais moleculares; configuração electrónica de moléculas diatómicas homonucleares e heteronucleares; ordem de ligação; orbitais moleculares em moléculas poliatómicas; orbitais moleculares deslocalizadas, teoria das bandas dos sólidos; condutores, semicondutores e isolantes; supercondutores.
3. Propriedades da Matéria
Forças intermoleculares.
Gases: leis dos gases; estequiometria envolvendo gases; difusão e efusão; teoria cinética dos gases; gases reais.
Líquidos: estrutura dos líquidos; viscosidade; tensão superficial. Estrutura e propriedades da água.
Sólidos: classificação do sólidos. Sólidos metálicos, células unitárias. Estruturas iónicas. Sólidos moleculares. Sólidos covalentes. Propriedades dos sólidos. Ligas metálicas. Cristais líquidos.
4. Noções de cinética química .
Velocidade de Reacção. Evolução Temporal da Concentração. Modelos Reaccionais. Mecanismos reaccionais. Aumento da Velocidade das Reacções
5. Química dos metais de transição e dos compostos de coordenação
Propriedades dos metais de transição.Compostos de coordenação. Estrutura e forma dos complexos: teoria do campo cristalino. Cor dos complexos. Propriedades magnéticas dos complexos.Introdução à química organometálica.
6. Química nuclear
Decaimento nuclear.Decaimento nuclear espontâneo. Reacções nucleares. Estabilidade nuclear.

Módulo de Química Orgânica
1. Estrutura das moléculas orgânicas: fórmulas moleculares e de estrutura. Moléculas polares e não-polares.
2. Grupos funcionais e as famílias de compostos orgânicos.
3. Reactividade química: Intermediários da reacção (carbocatiões, carbaniões e radicais livres): estrutura e estabilidade relativa.
4. Reacções dos alcanos. Combustão. Halogenação: regiosselectividade da bromação.
5. Reacções de adição electrófila a ligações múltiplas carbono-carbono. Mecanismos da adição. Orientação e reactividade. Regra de Markovnikov. Adições a alcenos e alcinos. Polimerização de alcenos.
6. Estereoquímica. Análise conformacional. Isomeria cis-trans. Quiralidade e actividade óptica.
7. Reacções de substituição nucleofila em carbono saturado. Dualidade de mecanismo: reacções de SN2 e SN1. Cinética. Factores que afectam a velocidade das reacções de SN2 e SN1.
8. Reacções de eliminação. Mecanismos da eliminação: E2 e E1. Eliminação contra substituição. Estereoquímica: eliminação anti e syn. Formação de alcenos e de alcinos.

Bibliografia Obrigatória

Atkins, Peter; Chemical principles. ISBN: 0-7167-5701-X
Solomons, T. W. Graham; Organic Chemistry. ISBN: 0-471-19095-0

Bibliografia Complementar

Chang, Raymond; Química. ISBN: 972-9241-68-6
Pine, Stanley H.; Organic Chemistry. ISBN: 0-07-100242-1
Carey, Francis A; Organic chemistry. ISBN: 0-07-115148-6
Morrison, R.; Química orgânica. ISBN: 972-31-0513-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas gerais de exposição da matéria teórica, suportada por meios audiovisuais, com resolução de problemas exemplo.

Aulas teórico-práticas das turmas dedicadas principalmente à resolução de problemas de aplicação da matéria leccionada nas aulas teórico-práticas gerais. É dada particular atenção à análise crítica dos resultados e à pesquisa de dados em tabelas fornecidas aos alunos.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	56,00
Teste de avaliação T1 (módulo de Química Geral)	Exame	2,50		2006-12-11
Teste de avaliação T2 (módulo de Química Orgânica	Exame	2,50		2007-02-07
Mini-teste t1 (módulo de Revisões)	Exame	1,00
Mini-teste t2 (módulo de Química Geral)	Exame	1,00
Mini-teste t3 (módulo de Química Orgânica)	Exame	1,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Será dada frequência na disciplina aos alunos que não excederem 8 faltas não-justificadas às aulas teórico-práticas das turmas (6 faltas não-justificadas, no caso dos alunos admitidos na 2ª fase);

Para os alunos repetentes que frequentarem apenas o módulo de Química Geral e não tenham anteriormente obtido frequência em Química Geral I, o número máximo de faltas não-justificadas é de 4.

Para os alunos repetentes que frequentarem apenas o módulo de Química Orgânica e não tenham anteriormente obtido frequência em Química Orgânica I, o número máximo de faltas não-justificadas é de 3.

Os alunos repetentes que já tenham anteriormente obtido frequência em Química Geral I e/ou em Química Orgânica I estão dispensados da frequência das aulas teórico-práticas das turmas do(s) módulo(s) correspondente(s).

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final (CF) dos alunos que frequentarem os três módulos, desde que obtenham frequência, será calculada pela fórmula seguinte:

CF = [CF(R) + 4 * CF(QG) + 3 * CF( QO)]/8

em que CF(R) é a classificação do módulo de Revisões que corresponde à nota do Mini-teste t1,

CF(QG) é a classificação do módulo de Química Geral, calculado pela fórmula:

CF(QG) = (0.2*t2 + 0.8*T1)

e CF(QO) é a classificação do módulo de Química Orgânica , calculada pela fórmula:

CF(QO) = (0.2*t3 + 0.8*T2)

sendo T1 a nota obtida no Teste de Química Geral, T2 a nota obtida no Teste de Química Orgânica, t1 a nota obtida no mini-teste de Revisões e t2 e t3 as notas obtidas, respectivamente, nos mini-testes de Química Geral e Química Orgânica, todas arredondadas às unidades.

Note-se porém que a classificação final CF será limitada superiormente a 9 valores se não for atingida a nota mínima de 7 valores em cada um dos três módulos da disciplina.

A classificação final dos alunos repetentes que só frequentarem um dos módulos, desde que obtenham frequência nesse módulo, é calculada através das fórmulas acima escritas para CF(QG) ou CF(QO), conforme o caso.

A forma de calcular a nota final destes alunos repetentes na disciplina de Química I será indicada oportunamente.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Mediante exame nas épocas apropriadas.

Melhoria de classificação

Não aplicável.