Química A
Objetivos
Uniformizar os conhecimentos em química de alunos com diferentes currículos escolares. Pretende-se que o aluno adquira conhecimentos básicos de Química Geral incluídos no Programa da Cadeira e saiba fazer o trabalho laboratorial, assim como os problemas propostos.
No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido:
a) conhecimentos, aptidões e competências fundamentais em Química, que possam ser aplicados em estudos posteriores de Engenharias e que forneçam uma compreensão básica de fenómenos químicos com impacto na sociedade.
b) competências para resolver problemas químicos sobre termoquímica, termodinâmica química, gases ideais, cinética de reações, ácidos e bases, solubilidade, eletroquímica e química orgânica.
c) capacidades de cálculo relacionado com fenómenos químicos e grandezas físicas correspondentes.
d) competências para executar tarefas simples de laboratório – pesagens, transferência de sólidos e líquidos, titulações, medição de absorvâncias e determinação de concentrações.
e) capacidade para criticar resultados.
f) capacidades para estudar individualmente.
g) competências de trabalho em equipa.
Caracterização geral
Código
10343
Créditos
6.0
Professor responsável
João Paulo da Costa Noronha
Horas
Semanais - 4
Totais - 57
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
A unidade curricular tem em consideração a grande diversidade de formação prévia em Química existente nos alunos de 1º ano de Engenharias.
Bibliografia
"Chemistry", R. Chang, McGraw Hill, 8th Edition 2004
Química (tradução portuguesa de Chemistry ), 11ª Edição, R.Chang, McGraw Hill, 2012, ISBN: 9789899717275
"Chemical Principles, The quest for insight", P. Atkins, L. Jones, Freeman, 2001
“Organic Chemistry”, Solomons, T.W.G.; Fryhle, C. B., John Wiley & Sons, 8th Ed., 2004 + ("Study Guide", Manual de problemas e soluções, CD-ROM, conjunto de modelos moleculares, apoio on line)
Método de ensino
A disciplina de Química A utiliza a metodologia de Aprendizagem Baseada em Equipas (Team-Based Learning, TBL, http://www.teambasedlearning.org).
O semestre é organizado em 6 blocos de matéria. Antes de cada bloco, o professor indica aos alunos a matéria a estudar, o material de estudo e os objetivos a alcançar. Antes da primeira aula de um bloco, cada aluno resolve individualmente no Moodle um Teste para Garantir a Preparação (TGPi). As aulas de um bloco começam com a resolução em equipa do mesmo teste que foi resolvido individualmente – é o TGPe. Após o TGPe, o Professor resolve o teste na aula, discute dúvidas e faz uma “mini aula teórica” onde reforça os pontos mais difíceis do capítulo.
Nas outras aulas do bloco, as equipas realizam tarefas de aplicação da matéria, progressivamente mais exigentes. Estas tarefas podem ser problemas ou trabalhos de laboratório. Em três aulas no semestre, no mesmo horário, a tarefa de aplicação é a realização de um trabalho de laboratório.
Método de avaliação
A avaliação tem em conta as atividades das aulas (50%) e a nota dos testes/exame (50%).
As atividades das aulas com avaliação são: a) Testes TGP individuais (Moodle) e de equipa (TGPe), b) Atividades de resolução de problemas em equipa, c) Trabalhos de laboratório, d) Avaliação pelos colegas da equipa
A nota da equipa é obtida por 1/5 ⵝ trabalhos de lab + 4/5 ⵝ média dos outros trabalhos de equipa. A nota da equipa que conta para cada membro (nota pessoal de equipa) é ajustada com a avaliação que os colegas fazem (nota da equipa ⵝ soma de pontos dados pelos colegas /100). Esta nunca pode ficar superior à nota da equipa em mais de 2 valores. Se um aluno faltar a mais de um trabalho de laboratório, a nota da equipa que conta para si é calculada com valor zero nos trabalhos de laboratório.
A nota que cada aluno recebe das atividades das aulas é dada por 0,25 ⵝ TGPi + 0,75 ⵝ nota de equipa. Para a média dos TGPi não conta o pior TGPi. Nota mínima para aprovação final: 9,5 de média dos TGPis em cada um dos dois blocos (blocos1-4 e blocos 5-6), embora não haja nota mínima para nenhum dos TGPis individualmente.
Com as notas das equipas é feita uma ordenação (ranking). No final do semestre, a equipa vencedora tem um bónus de 1 valor, a 2ª de 0,5 valor e a 3ª de 0,25 valor na sua nota.
Para além das atividades das aulas os alunos são avaliados por 2 testes ou exame final. Reprova na disciplina quem obtiver nota de exame (ou média de testes) inferior a 9,5 valores, seja qual for a nota das aulas. Não há nota mínima para cada teste individualmente. Quem tiver média de testes inferior a 9,5 valores pode apresentar-se a exame final. Quem tiver média de testes superior a 9,5 valores e for ao exame da época normal, perde a nota dos testes.
Os alunos repetentes que já têm nota das atividades das aulas do ano passado poderão optar por usar essa nota ou participar nas aulas para obter nova nota das atividades das aulas.
Conteúdo
Fundamentos de Química. Propriedades periódicas. Ligação química.
Reações Químicas. Estequiometria. Soluções e concentração.
Gases. A equação dos gases perfeitos. Pressões parciais.
A 1ª lei da termodinâmica. Entalpias de formação e de reação. Equilíbrio químico. Princípio de Le Châtelier. Transformações espontâneas. Entropia e a 2ª lei da termodinâmica. Energia de Gibbs e a constante de equilíbrio.
Equilibrio Liquido-Vapor. Soluções ideais. A lei de Raoult. Destilação. Propriedades Coligativas.
Ácidos e bases. Autoionização da água. pH de soluções de ácidos e bases fracos. Soluções tampão. Titulações ácido-base. Indicadores ácido-base.
Reações de precipitação. Produto de solubilidade. Efeito do ião comum. Separação de iões.
Reações redox. Potenciais padrão de eléctrodo. Equação de Nernst. Pilhas. Corrosão.
Química orgânica - Teoria atómica. Estrutura eletrónica e molecular. Hibridação. Representações de Lewis e de Kekulé. Geometria Molecular. Principais classes de compostos orgânicos - Nomenclatura de Compostos Orgânicos. Propriedades físicas de compostos orgânicos. Análise conformacional. Estereoquímica. Espectroscopia de IV na identificação de grupos funcionais.
Sessões práticas
1ª sessão – Estequeometria de uma Reação Química e Pureza de uma Amostra Desconhecida
2ª sessão – Titulações Ácido-Base
3ª sessão – Análise Espectroscópica de Infravermelho de Compostos Orgânicos
Cursos
Cursos onde a unidade curricular é leccionada: