Química II

Código:

EQ0008

Sigla:

Q II

Ocorrência: 2008/2009 - 2S

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
MIEQ	118	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	1	-	8	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Modulo de Química Geral:
Este módulo oferece uma introdução geral à química com vista a preparar os alunos para uma actividade profissional neste ramo da ciência, em áreas relacionadas, como sejam profissões no domínio da energia, materiais, ambiente e saúde, ou ainda para aqueles que pretendam explorar os princípios fundamentais da química como parte da sua formação. Além de proporcionar uma visão geral dos conceitos fundamentais da química este módulo fornece as bases necessárias para a persecução dos estudos no domínio da química orgânica, química física, química inorgânica e bioquímica, além de providenciar as bases necessárias para a assimilação dos princípios da análise qualitativa e quantitativa.
Os tópicos principais desenvolvem-se em torno dos conceitos relacionados com: os parâmetros que determinam a rapidez e a extensão das reacções químicas; a química do Meio Ambiente; a química dos elementos da Tabela Periódica (metais e não metais); a química nuclear.

(Prof. Joaquim LBM de Faria, responsável pelo módulo de Química Geral)

Módulo de Química Orgânica:
Pretende-se que o aluno adquira as seguintes competências:
- elucidação estrutural de compostos orgânicos;
- os diferentes comportamentos (reacções) evidenciados pelas diversas classes de compostos orgânicos;
- o relacionamento e identificação deste tipo de reacções em compostos orgânicos com utilizações práticas;
- a elaboração de estratégias de síntese de compostos orgânicos complexos partindo de compostos mais simples;
- o conhecimento das principais características das macromoléculas.

(Prof. Lúcia MS Santos, responsável pelo módulo de Química Orgânica)

Programa

Modulo Química Geral:
1. Cinética química. Mecanismos reaccionais. Catálise.
2. Equilíbrio químico. Conceito de Equilíbrio e de Constante de Equilíbrio. Expressões para a Constante de Equilíbrio. Relação entre Cinética Química e Equilíbrio Químico. Que informação nos dá a Constante de Equilíbrio. Factores que afectam o Equilíbrio Químico.
3. Ácidos e Bases. Ácidos e Bases de Brønsted. Propriedades Ácido‐Base da Água. pH ― Uma Medida de Acidez. Força de Ácidos e de Bases. Ácidos Fracos e Constantes de Ionização Ácida. Bases Fracas e Constantes de Ionização Básicas. Relação entre Constantes de Ionização de Ácidos e as Suas Bases Conjugadas. Ácidos Dipróticos e Polipróticos. Estrutura Molecular e Força dos Ácidos. Propriedades Ácido‐Base de Óxidos e Hidróxidos. Ácidos e Bases de Lewis.
4. Equilíbrio Ácido‐Base e de Solubilidade. Equilíbrio Homogéneos vs. Heterogéneos. Efeito do Ião Comum. Soluções Tampão. Titulações Ácido‐Base. Indicadores Ácido‐Base. Equilíbrios de Solubilidade. Separação de Iões por Precipitação Fraccionada. Efeito do Ião Comum e Solubilidade. pH e Solubilidade. Equilíbrios de Iões Complexos e Solubilidade. Aplicação do Princípio do Produto de Solubilidade à Análise Qualitativa.
5. Química Ambiental. Atmosfera da Terra. Fenómenos nas Camadas Externas da Atmosfera. Diminuição do Ozono na Estratosfera. Efeito de Estufa. Chuva Ácida. Smog Fotoquímico. Poluição de Interiores. O Mundo Aquático. Qualidade da Água.
6. Termodinâmica Química. As Três Leis da Termodinâmica. Processos Espontâneos. Entropia. A Segunda Lei da Termodinâmica. Energia de Gibbs. Energia de Gibbs e Equilíbrio Químico. Termodinâmica nos Sistemas Vivos.
7. Electroquímica. Reacções Redox. Células Galvânicas. Potenciais de Redução Padrão. Espontaneidade das Reacções Redox. Efeito da Concentração na FEM de uma Célula. Baterias. Corrosão. Electrólise.
8. Química dos Não Metais. Propriedades Gerais dos Não‐Metais. Hidrogénio. Gases Nobres. Halogéneos. Oxigénio e Outros Elementos do Grupo 16. Nitrogénio e Outros Elementos do Grupo 15. Carbono e Outros Elementos do Grupo 14. Boro.
9. Química dos Metais e Metalurgia. Ocorrência dos Metais. Processos Metalúrgicos. Teoria de Bandas da Condutividade. Ligas Metálicas. Variações Periódicas nas Propriedades Metálicas. Química de Metais Seleccionados.
10. Química dos Metais de Transição e dos Compostos de Coordenação. Propriedades dos Metais de Transição. Química do Ferro e do Cobre. Compostos de Coordenação. Estrutura dos Compostos de Coordenação. Ligações nos Compostos de Coordenação. Reacções nos Compostos de Coordenação. Aplicações nos Compostos de Coordenação.
11. Química Nuclear. Natureza das Reacções Nucleares. Estabilidade Nuclear. Radioactividade Natural. Transmutação Nuclear. Cisão e Fusão Nuclear. Aplicações dos Isótopos. Efeitos Biológicos da Radiação.
Módulo Química Orgânica:
ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL DE MOLÉCULAS ORGÂNICAS. Espectroscopia de UV, IV (revisão), 1H RMN e espectrometria de massa (MS).
COMPOSTOS AROMÁTICOS. DEFINIÇÕES. REACÇÕES DOS COMPOSTOS AROMÁTICOS. Substituição electrofila aromática; Sais de diazónio - reacções de substituição e de acoplamento; Substituição nucleofila aromática; Reacções da cadeia lateral (alquilbenzenos). Aplicações: detergentes e pesticidas.
REACÇÕES DOS COMPOSTOS CARBONILO. Adição nucleofílica ao grupo carbonilo - aldeídos e cetonas; Condensação Aldólica. Reacção de Cannizaro. Redução de compostos de carbonilo. Oxidação dos aldeídos. Aplicações: fármacos.
Substituição nucleofílica no grupo carbonilo. Reacções dos derivados dos ácidos carboxílicos; Substituição com reagentes de Grignard. Aplicações: polímeros de condensação: poliésteres e poliamidas. Sabões.
EXEMPLOS DE SÍNTESES DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Estratégias de síntese. Síntese de alguns compostos orgânicos utilizada na indústria.
FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA
Aminoácidos, péptidos e proteínas. Glícidos. Lípidos. Ácidos nucleicos

Bibliografia Obrigatória

Lúcia Santos; Química II – Módulo Química Orgânica - documentação de apoio às aulas, 2009
Solomons, T. W. Graham; Organic Chemistry. ISBN: 0-471-19095-0

Bibliografia Complementar

Pavia, Donald L.; Introduction to spectroscopy. ISBN: 0-7216-7119-5

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Módulo Química Geral:
Aulas teórico-práticas (TP), 4 horas por semana. Cada capítulo será abordado em torno de um tema que pretende fazer a ligação entre a química e a engenharia. A abordagem será feita numa base de resolução de problemas, à custa da justaposição de exercícios de dificuldade crescente. Aulas de orientação tutorial (OT) para discussão de problemas e casos de estudo. Os conceitos leccionados neste módulo serão, na medida do possível, ilustrados pelos trabalhos laboratoriais a executar em Laboratórios de Química II. A avaliação do Módulo Química Geral será baseada em trabalhos de casa semanais constituídos por problemas, estudo de casos, ou questionários presenciais, testes de avaliação formativa de 50 minutos e exame final.

Módulo de Química Orgânica:
Aulas Teórico-Práticas Gerais (TPG):
Exposição suportada por meios audiovisuais e ilustrada com a resolução de problemas exemplo. Será dada ênfase à aplicação dos conhecimentos a questões do quotidiano, nas suas interfaces com a Engenharia Química e com o Ambiente.
Os conceitos leccionados neste módulo serão, na medida do possível, ilustrados pelos trabalhos laboratoriais a executar em Laboratórios de Química II – módulo Química Orgânica. Os alunos serão fortemente estimulados a participar na aula. Serão registadas as presenças.

Aulas Teórico-Práticas por Turma (TPT):
Para além dos problemas resolvidos nas TPG, as fichas de problemas incluirão propostas de problemas que serão resolvidos nas TPT; das fichas constarão ainda outros problemas que deverão ser resolvidos fora das aulas para facilitar a aprendizagem e consolidar conhecimentos. É dada particular atenção à análise crítica dos resultados e à pesquisa de dados em tabelas fornecidas aos alunos. Serão registadas as faltas.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Química orgânica
Ciências Físicas > Química

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	119,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Módulo de Química Geral: Sem prejuízo do estipulado no Art. 4º das NGA, é condição necessária (mas não suficiente) a realização e entrega dos elementos de avaliação contínua (trabalhos de casa semanais e testes de avaliação formativa) referidos nas componentes da avaliação. Detalhes sobre as especificidades da frequência no Módulo de Química Geral devem ser consultados na informação distribuída aos alunos e incluída na apresentação da disciplina (ver Aula #1).

Módulo de Química Orgânica: Sem prejuízo do estipulado no Art. 4º das NGA, é condição necessária (mas não suficiente) a realização de questionários presenciais de avaliação contínua referidos nas componentes da avaliação.
Não existem critérios alternativos de frequência (cf. Art.4, n. 3 d das NGA) para nenhum dos módulos.

Fórmula de cálculo da classificação final

O regime de avaliação contínua é obrigatório para todos os alunos inscritos pela primeira vez, ou sem frequência à disciplina.
Módulo de Química Geral:
Existem duas modalidades distintas para o regime de avaliação distribuída com exame final consoante os alunos possuam ou não frequência à disciplina.
Alunos inscritos pela primeira vez, ou sem frequência à disciplina: A nota final do módulo (M1) na escala de 20 (vinte) valores é composta por 15% para o conjunto dos trabalhos de casa semanais, 15% para cada um dos 3 testes de avaliação formativa e 40% para o exame final.
Alunos com duas (2) ou mais inscrições, ou com frequência: A nota final do módulo (M1) na escala de 20 (vinte) valores é composta por 20% para cada um dos 3 testes de avaliação formativa e 40% para o exame final.
Todos os alunos que não obtenham aproveitamento na época regular têm direito a uma prova de recurso cujo resultado ditará a classificação final.
Módulo de Química Orgânica: A nota final do módulo (M2) na escala de 20 (vinte) valores é composta por 10% para cada um dos 2 questionários realizados nas aulas teóricas e 40% para cada uma das frequência ou 80% para o exame final.
CLASSIFICAÇÃO FINAL
A classificação final (CF) na escala de vinte valores será obtida pela média ponderada das classificações inteiras de cada módulo (M1 e M2) através seguinte fórmula:
CF = 0,5 M1 + 0,5 M2
Serão aprovados os alunos com classificação igual ou superior a 10 valores, havendo uma obrigatoriedade de nota mínima de 10 valores para cada módulo.

Provas e trabalhos especiais

Não se aplica (cf. Art. 10º, ns. 2 e 3 das NGA).

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Mediante prova adequada, baseada em exame nas épocas apropriadas (cf. Art. 7º das NGA).

Melhoria de classificação

Módulo Química Geral: Exame global sobre toda a matéria, com prova oral facultativa.
Módulo de Química Orgânica: Exame global sobre toda a matéria.

Observações

A consulta desta ficha deve ser complementada com a leitura do programa detalhado e as instruções gerais eventualmente disponíveis para cada módulo.
Todos os casos omissos devem ser submetidos à apreciação do docente responsável pela cadeira, que se regerá pelas normas gerais de avaliação em vigor.