Química II

Código:

EQ0008

Sigla:

Q II

Ocorrência: 2007/2008 - 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
LEQ	0	Plano de estudos de transição para 2006/07	1	8	8	-
MIEQ	100	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	1	-	8	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objectivos Globais
• Aquisição de conhecimentos fundamentais de química relacionados com:
i) a quantificação do calor envolvido nas transformações físicas e químicas;
ii) a avaliação da possibilidade de ocorrência das transformações físicas e químicas;
iii) a quantificação da composição de sistemas em equilíbrio;
iv) a previsão e compreensão da resposta dos sistemas a alterações das condições de equilíbrio;
v) a elucidação estrutural de compostos orgânicos;
vi) os diferentes comportamentos (reacções) evidenciados pelas diversas classes de compostos orgânicos;
vii) o relacionamento e identificação deste tipo de reacções em compostos orgânicos com utilizações práticas;
viii) a elaboração de estratégias de síntese de compostos orgânicos complexos partindo de compostos mais simples;
ix) o conhecimento das principais características das macromoléculas.
• Aquisição de aptidões pessoais e profissionais que permitam desenvolver o pensamento através da identificação, formulação e resolução de problemas relacionados com equilíbrio de fases, equilíbrio químico e química orgânica.
Objectivos específicos
Fornecer uma visão global da química fundamental, num enquadramento de interface com fenómenos da vida corrente;
Consolidar e aprofundar os conhecimentos de química adquiridos anteriormente, aplicando, nomeadamente, os assuntos leccionados em Química I;
Desenvolver hábitos de raciocínio científico;
Estimular o espírito crítico, por forma a evitar a simples aceitação dos resultados;
Fomentar a auto-suficiência dos alunos, valorizando a pesquisa de dados publicados recentemente.

Programa

1. Módulo 1: QUÍMICA GERAL


TERMOQUÍMICA
Sistemas, estados e energias; a primeira lei da termodinâmica; entalpia; entalpia de reacção.

ESPONTANEIDADE DAS TRANSFORMAÇÕES
Entropia; variação global da entropia e equilíbrio; energia de Gibbs.

EQUILÍBRIO FÍSICO
Fases e transições de fase; solubilidade; propriedades coligativas; misturas líquidas binárias.

EQUILÍBRIO QUÍMICO
Reacções em equilíbrio; resposta do equilíbrio à alteração de condições; equilíbrio e velocidade.

EQUILÍBRIOS EM FASE AQUOSA
Equilíbrio ácido-base
Reacções ácido-base; ácidos e bases fracos; o pH de soluções de ácidos e bases fracos; o pH de soluções de ácidos e bases polipróticos; autoprotólise e pH; soluções mistas e tampões; o pH de soluções não-ideais.
Solubilidade e Complexação
Produto de solubilidade; efeito do ião comum; previsão da precipitação; precipitação selectiva; dissolução de precipitados; formação de iões complexos; equilíbrio de solubilidade em soluções não ideais.

EQUILÍBRIO EM REACÇÕES DE OXIDAÇÃO-REDUÇÃO
Semi-reacções; acerto de equações oxidação-reducção; série electroquímica; estrutura das células galvânicas; potencial de célula e energia de Gibbs de reacção; potenciais padrão; potenciais padrão e constantes de equilíbrio; equação de Nernst.

Módulo 2: QUÍMICA ORGÂNICA


ELUCIDAÇÃO ESTRUTURAL AVANÇADA 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

Solomons, T. W. Graham; Organic Chemistry. ISBN: 0-471-19095-0
Atkins, Peter; Chemical principles. ISBN: 0-7167-5701-X
P. Atkins, L. Jones; Princípios de Química - Questionando a vida moderna e o meio ambiente, I. , Bookman, 2001
Lúcia Santos; Química II – Módulo Química Orgânica - documentação de apoio às aulas, 2007

Bibliografia Complementar

Pavia, Donald L.; Introduction to spectroscopy. ISBN: 0-03-058427-2
Morrison, R.; Química orgânica. ISBN: 972-31-0513-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teórico-Práticas Gerais (TPG):
Exposição suportada por meios audiovisuais e ilustrada com a resolução de problemas exemplo, incluídos em fichas a fornecer aos alunos. Será dada ênfase à aplicação dos conhecimentos a questões do quotidiano, nas suas interfaces com a Engenharia Química e com o Ambiente. 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 sem exame final

Obtenção de frequência

Será dada frequência aos alunos cujas faltas às TPT não excedam para cada módulo 1/4 das respectivas aulas leccionadas.

Fórmula de cálculo da classificação final

Serão realizados quatro testes: dois para o módulo de Química Geral (QG) e dois para o módulo de Química Orgânica (QO).
A classificação final (CF) é obtida através da média aritmética das classificações de QG e QO (CQG e CQO), sendo necessário para obter aprovação um mínimo de 6 em 20 valores em cada um dos módulos. CQG e CQO são obtidas com base na classificação dos respectivos testes. Os alunos que tiverem classificação igual ou inferior a 4 valores em qualquer dos testes, só poderão obter aprovação através de um exame de recurso ao(s) respectivo(s) módulo(s).
CÁLCULO DA CLASSIFICAÇÃO FINAL
CF = (CQG + CQO)/2

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Normas em vigor na FEUP.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação é só para alunos com frequência e aprovação na cadeira. Realização de um exame na época de recurso.

Observações

As aulas começarão 10 minutos após a hora marcada no horário. Para as aulas do Módulo 1 (QG) os alunos deverão ter disponível o seguinte material: máquina de calcular, fichas de problemas, tabelas de dados, papel e material de escrita, papel milimétrico e régua (15 cm).