Química Orgânica Física
Código
11264
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
3.0
Professor responsável
Abel José de Sousa Costa Vieira
Horas semanais
2
Total de horas
36
Língua de ensino
Português
Objectivos
A nível de programa e conteúdos, que podem variar numa gama muito larga, situa-se numa dupla fronteira entre a Química Teórica e os Mecanismos das Reacções Químicas. No entanto, o seu programa, e muito menos os seus objectivos, se devem limitar a qualquer destas duas áreas ou a uma “mistura” delas. O objectivo de uma disciplina de Química Orgânica Física é o estudo aprofundado e racional da relação indissociável entre a estrutura, as propriedades e a reactividade dos compostos orgânicos.
Ao nível das competências, é de esperar que para além da compreensão e racionalização da relação indissociável entre a estrutura, as propriedades e a reactividade dos compostos orgânicos acima referida, a disciplina de Química Orgânica Física constitua a base necessária à compreensão de áreas emergentes como a Química Bioorgânica, Organometálica, Supramolecular, Ciências dos Materiais e Nanotecnologias e ao acompanhamento dos seus desenvolvimentos futuros.
Pré-requisitos
Estando a disciplina da Química Orgânica Física integrada numa estrutura curricular ao nível de um segundo ciclo de Bologna, os estudantes a que se destina devem possuir já os conhecimentos básicos fundamentais em Química Física Geral, Química Orgânica e seus Mecanismos Reaccionais que lhes permitam uma compreensão e assimilação do programa , sem esforços ou sacrifícios exagerados. Deste modo, os estudantes poderão acompanhar a disciplina de uma forma lógica e sequencial e coordená-la, simultaneamente, de uma forma equilibrada e complementar, com as restantes disciplinas do programa curricular.
Conteúdo
1. Estrutura Molecular e Termodinâmica Química
Revisão de conceitos de ligação química. Teorias modernas.
Teoria das orbitais moleculares
Intermediários reactivos
Tensão e estabilidade
Relações estrutura / reactividade
Forças de Ligação
Estereoquímica
2. Reactividade Cinética e Mecanismos
Superfícies de energia potencial
Diagramas de coordenadas reaccionais. Estados de transição. Ordem e constante de velocidade
3. Relações Lineares de Energia Livre
Diagramas de Hammett
Valores de Sigma e Rho. Elucidação de mecanismos reaccionais. Previsão de constantes de velocidade e de equilíbrio.
4. Teoria das Orbitais Fronteira
Orbitais fronteira HOMO e LUMO
Princípio HSAB
Controlo de carga vs. controlo orbital
5. Reacções Pericíclicas
Reacções de cicloadição, electrocíclicas, sigmatrópicas e queletrópicas
Conservação de simetria orbital
Bibliografia
E. V. Anslyn, D. A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry, 1st Edition, University Science Books, 2006
F. A. Carroll, Perspectives on Structure and Mechanism in Organic Chemistry, 1st Edition, Pacific Grove, CA, 1997
H. Lowry, K. S. Richardson, Mechanism and Theory in Organic Chemistry, 3rd Edition , Harper & Row Publishers, 1987
P. A. Sykes, A Guidebook to Mechanism in Organic Chemistry, 7th Edition, Longman, 1980
Método de ensino
A discilina tem uma carga horária semanal de 2h, leccionadas num único bloco.
As aulas serão de naturza teórico-prática, pretendendo-se que os conceitos teóricos abordados sequencialmente sejam amplamente ilustrados com exemplos concretos, seguidos por resolução de exercícios de aplicação pelos alunos.
Método de avaliação
Avaliação contínua por dois ou três Testes (a combinar com os alunos), realizados durante o semestre.
Exame final em alternativa (prova escrita e, eventualmente, oral).
A classificação será a média dos Testes ou a do Exame final. No caso de os alunos terem realizado ambos os tipos de avaliação, prevalece a melhor classificação.