Introdução à Química-Física
Código
10690
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Ana Isabel Nobre Martins Aguiar de Oliveira Ricardo
Horas semanais
5
Total de horas
2
Língua de ensino
Português
Objectivos
Os objectivos principais da disciplina de Introdução à Química-Física é conseguir que os alunos compreendam e dominem os fundamentos da Química que servem de base à compreensão do mundo que nos rodeia. Um objectivo crucial é o desenvolvimento de capacidades em resolução de problemas quer qualitativa quer quantitativamente. Igualmente importante é a aprendizagem de boas práticas laboratoriais, executar experiências, interpretar resultados experimentais e tirar conclusões. Os objectivos mais específicos a conseguir neste curso incluem o desenvolvimento de conceitos que permitam interpretar: as propriedades e modelos de gases, líquidos e sólidos; as leis da termodinâmica e relacioná-las com equilíbrio – conceito de entropia e energia de Gibbs; o equilíbrio físico e químico; o equilíbrio aquoso; a electroquímica e a cinética de reacções químicas.
Pré-requisitos
Conhecimento de Química Geral ao nível de 12º ano.
Conteúdo
1.Introdução (2h).Sólidos, líquidos e gases. Mudanças de fase.Gases ideais e gases reais.Equações de estado
2. Termoquímica (3h) Revisão: sistemas, trabalho, energia e calor. Calorimetria. Calor específico.1ª Lei da Termodinâmica.Trocas de energia em reacções químicas. Entalpia.
3. Entropia e energia de Gibbs (3h). Processos espontâneos. 2ª lei da Termodinâmica. Variação total de entropia. Energia de Gibbs e equilíbrio.
4. Equilíbrio físico (3h). Diagramas de fase e transições de fase. Solubilidade. Propriedades coligativas. Misturas líquidas binárias.
5. Equilíbrio químico (3h). Factores que o afectam. Princípio de Le Châtelier.
6. Equilíbrio ácido-base (4h). Ácidos e bases conjugados. Auto-ionização da água e escala de pH. pH de soluções. Soluções tampão. Titulações.
7. Equilíbrio de solubilidade (3h). Produto de solubilidade. Efeito de ião comum. Aplicações.
8. Electroquímica (3h). Célula galvânica. Representação esquemática de células galvânicas. Potencial padrão de eléctrodo. Equação de Nernst. Célula electrolítica. Electrólise.
9. Cinética Química (3h). Velocidades de reacção. Leis de velocidade. Método integral e método diferencial. Lei de Arrhenius e energia de activação. Mecanismo reaccional. Reacções elementares. Molecularidade.
10. Conclusão (1h). Análise e avaliação da UC pelo docente e alunos.
Bibliografia
-.Chemical Principles. The Quest for Insight, P.Atkins and L. Jones, Freeman 5th ed.(2010).
- Chemical Principles Student Solutions Manual, C. Hoeger, L. Lavelle and Y. Ma 6th ed. (2013), ISBN: 978-1-4641-0707-8.
-.Química, R. Chang & K. A. Goldsby, McGraw-Hill 11th ed.
Método de ensino
As aulas presenciais estão organizadas em aulas teóricas (T, 28h), teórico-práticas (TP, 21h) e aulas práticas que ligam a sala de aula, o laboratório e o mundo real (P, 15h, 9h laboratoriais e 6h em sala de computador). Os conceitos, abordagens e técnicas são explicadas nas aulas teóricas, utilizando data show e desafiando os alunos a resolver e pensar em novos problemas. Previamente a cada aula TP, são fornecidas aos alunos fichas de problemas que resolvem antes de cada sessão teórico-prática, e que resolverão em quadro de aula explicando aos colegas a resolução. As aulas práticas seguem o método de estudo dirigido, os alunos trabalham em grupos de três e o trabalho de cada grupo é avaliado no final de cada aula.
É disponibilizado o acesso a uma página no moodle, contendo a informação relativa ao funcionamento da unidade curricular. Nesta página são disponibilizados os ficheiros (pdf) das aulas leccionadas, problemas (enunciados e resoluções), exames tipo e testes moodle que constituem elemento de avaliação contínua.
Método de avaliação
Classificação final:
1/5 (nota prática) + 1/5 (nota teórico-prática) + 3/5 (nota teórica) (obriga à realização dos questionários teórico-práticos (Mini-testes do Moodle).
Frequência teórica:
A frequência da disciplina é obtida através da realização de 4 Mini-Testes do Moodle e frequência de 50 % das aulas T e 50 % das aulas TP.
Frequência prática:
A frequência prática da disciplina é obtida através da realização de todos os trabalhos práticos.
Nota teórico-prática: Classificação média dos 4 mini-testes do moodle.
Nota teórica: A avaliação da disciplinas compreenderá a realização de 4 testes com a duração máxima de 50 min. Para aprovação na disciplina, a média final dos 4 testes terá que ser maior ou igual a 9,5.
Nota prática: - avaliação dos resultados obtidos nos trabalhos PL4 e PL5.
ATENÇÃO: A nota prática só vale no ano em que é feita. Após esse período de tempo mantém-se a frequência prática à cadeira mas perde-se a nota. A nota final passa a ser calculada com base em 4/5 da nota teórica e 1/5 da nota teórico-prática.