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Fotoquímica

Objetivos

Os objectivos especificos desta disciplina serão:
a) Introdução dos aspectos fundamentais da Fotoquímica e Fotofísica; 
b) Estudar as reacções típicas de estado excitado, incluíndo transferência de energia e de electrão;
c) Introduzir a Fotoquímica de Moléculas, Materiais e Biomoléculas, com especial enfase para a fotoluminescência;
d) Introduzir os principios da Química Supramolecular;
e) Exemplificação da aplicação da fotoquímica.

Esta disciplina terá ainda uma necessária componente laboratorial, pretendendo-se que o aluno consiga: 
a) Conhecer as ferramentas básicas de espectroscopia de absorção e de fluorescência e como as usar;
b) Saber interpretar os resultados a partir dos dados espectroscópicos e/ou cinéticos;
c) Planear o trabalho experimental e reportar na forma de relatórios com um formato semelhante a um artigo científico.

Caracterização geral

Código

1530

Créditos

6.0

Professor responsável

César Antonio Tonicha Laia

Horas

Semanais - 5

Totais - A disponibilizar brevemente

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

[1] Bernard Valeur and Mário Nuno Berberan-Santos, Molecular Fluorescence - Principles and Applications, 2nd ed., Wiley-VCH Verlag, 2012.

[2] Vincenzo Balzani, Paola Ceroni and Alberto Juris, Photochemistry and Photophysics - Concepts, Research, Applications, Wiley-VCH Verlag, 2014.

[3] Guglielmo Lanzani, The Photophysics behind Photovoltaics and Photonics, Wiley-VCH Verlag, 2012.

[4] Nicola Armaroli and Vincenzo Balzani, Energy for a Sustainable World - From the Oil Age to a Sun-Powered Future, Wiley-VCH Verlag, 2011


Método de ensino

A disponibilizar brevemente

Método de avaliação

A avaliação da parte teórica é feita a partir de dois testes ou de exame. Para ir ao segundo teste, a nota do primeiro tem de ser igual ou superior a 8 valores; a dispensa de exame implica uma média superior a 9,5 valores nos testes. Os alunos podem ainda optar por, na 1ª data de exame, repetir um dos testes onde tenham obtido nota mais baixa. O 1º teste é realizado na semana 8 e o 2º teste é realizado na semana 14, cobrindo cada um deles aproximadamente metade da matéria.

Na parte experimental, os estudantes são agrupados em grupo de dois ou três estudantes. Deverão apresentar 5 relatórios dos trabalhos práticos,[1] que deverão entregar em formato digital até 1 semana após a execução do trabalho experimental. Os relatórios serão objecto de discussão oral após a sua avaliação, permitindo assim aos estudantes aferir a qualidade dos mesmos. A avaliação da parte prática tem três componentes: i) avaliação do desempenho durante a aula que se reflecte na nota dada a cada trabalho experimental e ii) avaliação dos relatórios após discussão oral dos mesmos. Isto traduz-se numa nota prática dada pela média aritmética das notas dos relatórios.

O seminário será também avaliado pelos docentes, usando como critérios a qualidade da apresentação (designadamente a qualidades das projeções e do discurso), a capacidade de responder às perguntas colocadas e o pensamento crítico em relação ao trabalho apresentado.

 

A nota final tem uma contribuição de 40% da nota teórica, 40 % da nota prática e 20% da nota do seminário


[1] No caso dos trabalhos práticos 2 e 3, é entregue um único relatório que contudo conta como 2 relatórios.

Conteúdo

i) Introdução à Fotoquímica (1 hora, teórica de introdução)
- Principios Gerais de Espectroscopia (1 hora)
- Estado Excitado e Rendimento Quântico (1 hora)
- Métodos Experimentais (1 hora)
- Estados Tripleto (1 hora)
- Decaimento de Estado Excitado (2 hora)
- Supressão de fluorescência (1 hora)
- Revisão da matéria (1 hora)
ii) Reacções de Estado Excitado
- Reacções Redox no Estado-Excitado (2 horas)
- Transferência Electronica (1 hora) 
- Transferência Protonica Estado Excitado e Fotoisomerização. (1 hora)
- Transferência de Energia (2 hora)
- Teoria Excitónica (1 hora)
- Fotodegradação (1 hora)
iii) Fotoquímica de Moléculas, Materiais e Biomoléculas
- Sondas moléculares fluorescentes (1 hora)
- Fluorescência em Proteínas. (1 hora)
- Materiais Semiconductores (1 hora)
- Efeitos de confinamento. (1 hora)
iv) Química Supramolecular (2 horas)
v) Fotoquímica Aplicada
- Microscopia de Fluorescencia (1 hora)
- Terapia Fotodinâmica (1 hora)
- Disposítivos (2 horas)