Química Física I
Código
2212
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Fernando Jorge da Silva Pina, João Carlos dos Santos Silva e Pereira de Lima
Horas semanais
4
Total de horas
67
Língua de ensino
Português
Objectivos
Conceitos básicos da estrutura atómica e molecular (mecânica quântica) e da simetria que permita uma abordagem das espectroscopias atómicas e moleculares. Trata-se de uma cadeira de fundamentos para outras matérias mais aplicadas.
Pré-requisitos
não têm
Conteúdo
Parte 0 - Introdução À Mecânica Quântica
-Radiação do Corpo Negro – Princípios de Mecânica Quântica; Equação de Schrödinger
- Conceito de Operador; Princípio de Incerteza; escolha de função
Parte 1
- Partícula numa caixa; hipótese de de Broglie; Condições de Normalização
- Simetria da Partícula numa Caixa; paridade da função
- Ortogonalidade e movimento a 2D; efeito de túnel; notação de Dirac
- Oscilador harmónico
Parte 2
- Movimento circular; coordenadas polares
- Quantização orbital; rotação a 3D
- Órbita; Harmónicas esféricas, polinómios de Hermit; momento angular orbital e de spin.
Parte 3
- Estrutura atómica, orbitais.
Parte 4
- Spin: regras de selecção e acoplamento spin órbita.
Parte 5 – Estrutura Molecular
- Integrais de Sobreposição, de Permuta e de Coulomb
- CLOA; determinante secular
- Aproximação de Huckel; regra de Cram.
- Orbitais fronteira, benzeno, aromaticidade, teoria de bandas em sólidos.
- Simetria. Grupo, classes e operações de simetria. Aplicações em análise sistemática. Classificação de grupos de simetria.
- Aplicações de simetria : orbitais moleculares
- Aplicações de simetria : espectroscopia electrónica
- Aplicações de simetria : espectroscopia vibracional
Bibliografia
Physical Chemistry, Peter Atkins, Oxford Press,
Chemical Aplications of Group Theory, Albert Cotton, Wiley-Interscience
Molecular Symmetry and Group Theory, Alan Vincent, Wiley
Molecular Symmetry and Group Theory Robert L. Carter, John Wiley & Sons
Método de ensino
Duas aulas por semana de 90 minutos. Na primeira parte o professor introduz os temas, na segunda parte os alunos resolvem problemas sobre o tema dado.
Os alunos devem preparar com antecedência as aulas práticas
Na net estão acessíveis todos os materiais de estudo incluindo os materiais didáticos das aulas teórica e prática.
Os alunos devem estudar pelos livros aconselhados, ou outros de sua escolha, e não se limitar a seguir os apontamentos dos professores"
Método de avaliação
Avaliação contínua. Três testes teórico-práticos . Em cada teste há a nota mínima de 8 valores. A média desses testes tem de ser maior ou igual a 9.5 valores.
As frequência das aulas práticas implica a escrita e classificação de todos os respectivos relatórios. A média desses relatórios tem de ser maior ou igual a 9.5. Em caso afirmativo os alunos têm frequência à disciplina. Caso contrário terão de repetir a parte prática.
A admissão ao exame implica ter frequência na parte prática. A nota da prática faz média com a do exame.
A média final é feita com os testes ou o exame em alternativa (2/3) e os relatórios (1/3). note-se que no caso do exame vale também 2/3 uma vez que se trata de um exame teórico-prático
No caso dos alunos não terem nota mínima num dos testes teórico-práticos podem repeti-lo na data do exame (ou fazer o exame completo se preferirem).
Casos omissos serão resolvidos pelo responsável da disciplina.