Bioeletroquímica

Objectivos

A disciplina visa a formação avançada em métodos electroquímicos e de cinética rápida com relevância para os mais utilizados actualmente em investigação/indústria. Pretende-se que o aluno se familiarize com os conceitos teóricos através de uma relação muito estreita com a componente laboratorial, onde quer o tipo de trabalhos efectuados quer o equipamento utilizado, são muito próximos do que se faz em investigação científica. No tratamento de dados o aluno recorre a software de ajuste não linear e à simulação/ajuste de dados experimentais, ferramentas de análise de dados pouco usuais, que contribuem de forma complementar para a consolidação dos aspectos teóricos.

Caracterização geral

Código

10703

Créditos

6.0

Professor responsável

Pedro António de Brito Tavares

Horas

Semanais - 4

Totais - 46

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

1 - "Fundamentals of Electroanalytical Chemistry ", Paul M.S. Monk (2001), John Wiley and Sons.

2 - "Cyclic Voltammetry. Simulation and Analysis of Reaction Mechanisms", David K. Gossner, Jr. (1994), Wiley-VCH

3 - “Quantitative Chemical Analysis”, Harris, 5ª edição (1998), Freeman

4 - A. Bard e L. Faulkner “Electrochemical Methods Fundamentals and Applications”, 2nd ed., John Wilwy & Sons, Inc., NY, 2001

5 - "An Introduction to Error Analysis", John R. Taylor, 2ª edição (1997), University Science Books

Método de ensino

Aulas teóricas de exposição com a duração de 2 h. As aulas práticas efectuar-se-ão nos laboratórios com realização de trabalhos experimentais segundo protocolos sujeitos a preparação prévia pelos alunos.

Método de avaliação

A avaliação consiste no somatório de vários items, com o seguinte peso percentual:

10% - Planeamento e Execução do trabalho experimental 

30% - Proposta de um projeto de investigação;

30% - Elaboração de relatório dos resultados experimentais;

30% - Apresentação e discussão pública da proposta de projeto.

Nota: Frequência obrigatória a 70% das aulas T e TP, 100% das aulas de apresentação, realização de trabalhos e discussão pública.

Nota: Em qualquer caso os docentes da disciplina podem decidir da necessidade de efectuar uma avaliação oral individual que determinará a nota final.

Conteúdo

Introdução aos métodos electroanalíticos. Revisão de conceitos base (nomenclatura, concentração e actividade, equação de Nernst, potenciais de eléctrodo e potencial formal) e discussão da metodologia experimental. Célula electroquímica, materiais de eléctrodo e eléctrodos de referência. Medidas dinâmicas e em equilíbrio. Magnitude das correntes medidas: velocidade de transferência electrónica e transporte de massa. Controlo difusional e por convecção. Noção de equilíbrio aplicado a sistemas electroquímicos em estudo. Potenciometria. Eléctrodos selectivos de ião (redox, de membrana, sondas para gases e outros). Aplicações na medição de pH e actividades de outros iões biologicamente activos. Determinação de potenciais formais por titulação potenciométrica. Sensores amperométricos e piezoeléctricos. Introdução à coulometria e leis de Faraday. Experiências a corrente ou potencial constante ou a potencial do eléctrodo de trabalho controlado. Utilização de técnicas coulométricas no estudo de moléculas biológicas. Espectroelectroquímica. Medidas dinâmicas. Sistemas sob controlo difusional. Voltametria cíclica e técnicas de pulso. Biosensores. Sistemas com controlo de convectivo. Eléctrodos rotativos. Voltametria de proteínas em solução e imobilizadas. Aplicações na determinação de potenciais formais e estudos catalíticos. Utilização das técnicas electroquímicas em ensaios imunológicos.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: