Química-Física

Código:

MI071207

Sigla:

QUIFIS

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Físicas

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://sigarra.up.pt/ffup/pt/UCURR_GERAL.FICHA_UC_VIEW?pv_ocorrencia_id=439967
Unidade Responsável:	Laboratório de Química Aplicada
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MICF	316	MICF - Plano de Transição 2023/24 - 2024/25 - 2025/26	1	-	6	65	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students
Obs.: Português

Objetivos

A unidade curricular Química-Física tem como objetivo geral o estudo de três grandes áreas da Química-Física: a termodinâmica, a cinética e sistemas heterogéneos. Pretende-se que, com o conteúdo programático proposto, o estudante adquira os conhecimentos de Termodinâmica, de Cinética e o estudo de sistemas heterogéneos necessários para o entendimento de fenómenos químicos, bioquímicos e tecnológicos do âmbito de unidades curriculares lecionadas posteriormente. A termodinâmica compreende, assim, o estudo da termodinâmica química – apresentação dos conceitos termodinâmicos e sua aplicação na área da química, e o estudo da termodinâmica bioquímica – sua aplicação no conhecimento e interpretação termodinâmica de fenómenos biológicos, farmacológicos e microbiológicos e, consequentemente, sua aplicação nas áreas das ciências da vida e da biotecnologia. No que respeita à cinética compreende não só o estudo da cinética e catálise química mas também da cinética enzimática (catálise e inibição). No âmbito dos sistemas heterogéneos serão abordados os sistemas formados por duas pseudofases (micelas e sistemas membranares ou formados por vesículas) com interesse do ponto de vista da tecnologia farmacêutica ou como sistemas que permitam o estudo da distribuição, biodisponibilidade e mecanismo de ação de compostos com interesse farmacêutico (fármacos, tóxicos).

Resultados de aprendizagem e competências

Principais resultados de aprendizagem: pretende-se que os estudantes desenvolvam a capacidade de:

1) interligação entre os conhecimentos de química-física e as outras áreas do conhecimento presentes no Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas.

2) aplicação de conceitos químicos na determinação de parâmetros físico-químicos e na resolução de problemas práticos.

3) apresentar raciocínios e soluções de uma forma cientificamente correta.

 

No âmbito das competências transversais, esta Unidade Curricular tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento das seguintes:

• Competências Cognitivas: pensamento analítico, crítico, reflexivo e criativo;
• Competências Metodológicas: gestão de tempo, capacidade de resolução de problemas, capacidade de planeamento e competências digitais;
• Competências Sociais: comunicação interpessoal e trabalho colaborativo.

Modo de trabalho

Presencial

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

Os alunos devem ter os conhecimentos da matéria ministrada na UC Química Geral e Inorgânica. Recomenda-se ainda que os alunos tenham presente conhecimentos básicos de Bioquímica.

Programa

Unidade 1 – Termodinâmica Química e Bioquímica

Conceitos básicos
Definições essenciais em termodinâmica
Princípio zero da termodinâmica
Primeiro princípio da termodinâmica
Termoquímica
Função de Gibbs
Aplicação da função de Gibbs e da entropia nos sistemas biológicos: reações de acoplamento, reações de transferência de grupo fosfato, reações de transferência de protão
Reacções de óxido-redução
Aplicações bioquímicas da termodinâmica: Transporte ativo e transporte passivo, Bomba de sódio e potássio, Metabolismo da glicose

Unidade 2 – Cinética Química
Velocidade de reação
Equação cinética
Mecanismos de reação e equações de velocidade
Interpretação do mecanismo reacional com base nos parâmetros termodinâmicos e cinéticos: Halogenação de alcanos, Reações SN1 e SN2
Catálise química

Unidade 3 – Cinética e inibição enzimática

Unidade 4 – Sistemas de misturas binárias e sistemas heterogéneos
Introdução ao estudo de sistemas de misturas binários
Diagramas de fases
Aplicações analíticas
Introdução ao estudo de sistemas heterogéneos
Definição de sistemas heterogéneo
Micelas, vesículas, lipossomas, membranas e outros
Importância do estudo da interação dos fármacos (ou outros compostos) com sistemas heterogéneos
Interesse dos sistemas heterogéneos em tecnologia farmacêutica
Utilização de sistemas heterogéneos como transportadores de fármacos
Utilização de sistemas heterogéneos como catalisadores de reações
Propriedades físico-químicas que influenciam a interação dos fármacos (ou outros compostos) com sistemas heterogéneos
Metodologias usadas no estudo das interações dos fármacos (ou outros compostos) com sistemas heterogéneos usados como modelos biomiméticos de membranas lipídicas

Bibliografia Obrigatória

Chang Raymond; Physical chemistry with applications to biological systems. ISBN: 0-02-321040-0
Atkins Peter; The^elements of physical chemistry. ISBN: 0-19-879290-5
João Sotomayor; Cinética Química, Lidel, 2003. ISBN: 972-757-251-0

Bibliografia Complementar

Tinoco Ignacio 070; Physical chemistry: principles and applications in biological sciences. ISBN: 0-13-095943-X
Barrow Gordon M.; Physical chemistry for the life sciences. ISBN: 0-07-003858-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas: 2 horas/semana ministradas com o apoio dos meios áudio-visuais disponíveis.

Aulas práticas: 1 hora/semana que será destinada à resolução de problemas

Aulas laboratoriais: 2 horas/semana onde serão realizados trabalhos experimentais relacionados com a matéria ministrada nas aulas teóricas. Os trabalhos serão realizados em grupo e os resultados experimentais obtidos serão registados em cada uma das aulas, sendo os cálculos associados discutidos no final do semestre.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Química física

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	79,00
Participação presencial	7,50
Trabalho laboratorial	13,50
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	97,00
Frequência das aulas	39,00
Trabalho laboratorial	26,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A assiduidade às aulas laboratoriais e práticas é obrigatória, como estabelecido nas Normas de Avaliação da FFUP. A assistência dos alunos às aulas teóricas não é obrigatória.

Fórmula de cálculo da classificação final

É a média ponderada da classificação obtida na avaliação laboratorial (seja na avaliação distribuída, seja na prova prática do exame final), com um contributo percentual de 30%, e na prova escrita, com um contributo percentual de 70%. A avaliação laboratorial é quantificada (0 a 20) e efetuada durante as aulas laboratoriais (70%), acompanhada da entrega do registo dos dados experimentais em cada aula, da avaliação da qualidade dos mesmo e da discussão dos cálculos associados numa aula no fim do semestre. A avaliação laboratorial também engloba a execução de exercícios aplicados no dia da prova teórica do exame final (30%). Relativamente a esta última componente da avaliação laboratorial, é importante clarificar as seguintes questões:

a) Alunos com classificação inferior a 9,5 após a 1ª chamada do exame final são considerados reprovados e podem obter aprovação na 2ª chamada do exame final, se for superada a classificação de 9,5 com a reavaliação desta componente.

b) Se não comparecerem à 2ª chamada ou obtiverem novamente classificação inferior a 9,5 após a 2ª chamada do exame final são considerados reprovados e poderão efetuar uma prova prática no exame final nos dois anos subsequentes para obter aprovação, sendo considerada a sua frequência válida.

Os alunos que por lei estejam dispensados da presença nas aulas (e, por isso, não possam ser sujeitos à avaliação distribuída) serão chamados a realizar obrigatoriamente a prova prática do exame final.

O exame final engloba: Prova prática – Abrange as matérias lecionadas na componente laboratorial da disciplina. É constituído pela execução de um trabalho laboratorial acompanhado da execução de um relatório. A avaliação é expressa numa escala de 0 a 20. Para além dos outros casos previstos na Lei, a prova prática destina-se apenas aos alunos com frequência mas que obtiveram uma nota inferior a 9,5 na avaliação laboratorial. Prova escrita – Abrange todas as matérias constantes do programa da disciplina efetivamente lecionadas. A avaliação é expressa numa escala de 0 a 20. Alunos com classificação inferior a 9,0 são considerados reprovados. Alunos com classificação igual ou superior a 9,0 são considerados aprovados se a média ponderada com a prova prática apresentar um valor igual ou superior a 10.

Provas e trabalhos especiais

Os alunos que por lei estejam dispensados da presença nas aulas (e, por isso, não possam ser sujeitos a avaliação distribuída) serão chamados a realizar obrigatoriamente a prova prática do exame final.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

De acordo com o estabelecido nas "Normas de Avaliação" em vigor no presente ano letivo.

Melhoria de classificação

Os alunos que pretenderem melhoria de classificação podem fazê-lo através da melhoria da classificação obtida na prova escrita do exame final de acordo com o estabelecido nas "Normas de Avaliação" em vigor no presente ano letivo.