Introdução à Química-Física

Objectivos

Os objectivos principais  da disciplina de Introdução à Química-Física é conseguir que os alunos compreendam e dominem os fundamentos da Química que servem de base à compreensão do mundo que nos rodeia. Um objectivo crucial é o desenvolvimento de capacidades em resolução de problemas quer qualitativa quer quantitativamente. Igualmente importante é a aprendizagem de boas práticas laboratoriais, executar experiências, interpretar resultados experimentais e tirar conclusões. Os objectivos mais específicos a conseguir neste curso incluem o desenvolvimento  de conceitos que permitam interpretar: as propriedades e modelos de gases, líquidos e sólidos; as leis da termodinâmica e relacioná-las com equilíbrio – conceito de entropia e energia de Gibbs; o equilíbrio físico e químico; o equilíbrio aquoso; a electroquímica e a cinética de reacções químicas.

Caracterização geral

Código

10690

Créditos

6.0

Professor responsável

Ana Isabel Nobre Martins Aguiar de Oliveira Ricardo

Horas

Semanais - 5

Totais - 39

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

-.Chemical Principles. The Quest for Insight, P.Atkins and L. Jones, Freeman 5th ed.(2010).

- Chemical Principles Student Solutions Manual, C. Hoeger, L. Lavelle and Y. Ma   6th ed. (2013), ISBN: 978-1-4641-0707-8.

-.Química, R. Chang & K. A. Goldsby, McGraw-Hill 11th ed.

Método de ensino

As aulas presenciais incluem aulas teóricas (T, 28h), teórico-práticas (TP, 21h) e práticas (P, 15h) que ligam a sala de aula, o laboratório e o mundo real. Os fundamentos são explicadas nas aulas teóricas, utilizando data show e desafiando os alunos a resolver e pensar em novos problemas. Antes de cada TP, os alunos resolvem fichas de problemas, que repetirão em aula explicando aos colegas a resolução. As aulas P seguem o método de estudo dirigido, os alunos trabalham em grupos de três e o trabalho de cada grupo é avaliado no final de cada aula. É disponibilizada numa página moodle, a informação relativa ao funcionamento da UC, e os ficheiros (pdf) das aulas leccionadas, problemas (enunciados e resoluções), exames tipo e exames on-line que constituem elementos de avaliação. A nota final é dada por 0,80 nota teórica + 0,20 nota prática. Nota teórica: 0,7 testes (ou exame final) + 0,3 testes moodle. Nota prática: Relatórios das práticas (os laboratórios são obrigatórios).

Método de avaliação

Classificação final:

1/5 (nota prática) + 1/5 (nota teórico-prática)  + 3/5 (nota teórica)   (obriga à realização dos questionários teórico-práticos (Mini-testes do Moodle).

Frequência teórica:

A frequência da disciplina é obtida através da realização de 4 Mini-Testes do Moodle  e frequência de 50 % das aulas T e 50 % das aulas TP.

Frequência prática:

A frequência prática da disciplina é obtida através da realização de todos os trabalhos práticos. 

Nota teórico-prática: Classificação média dos 4 mini-testes do moodle.

 Nota teórica:
A avaliação da disciplinas compreenderá a realização de 4 testes com a duração máxima de 50 min. Para aprovação na disciplina, a média final dos 4 testes terá que ser maior ou igual a 9,5.



Nota prática: - avaliação dos resultados obtidos em todos os trabalhos práticos.

ATENÇÃO: A nota prática só vale no ano em que é feita. Após esse período de tempo mantém-se a frequência prática à cadeira mas perde-se a nota. A nota final passa a ser calculada com base em 4/5 da nota teórica e 1/5 da nota teórico-prática.

Conteúdo

1.Introdução (2h).Sólidos, líquidos e gases. Mudanças de fase.Gases ideais e gases reais.Equações de estado

 2.  Termoquímica (3h) Revisão: sistemas, trabalho, energia e calor. Calorimetria. Calor específico.1ª Lei da Termodinâmica.Trocas de energia em reacções químicas. Entalpia.

 3. Entropia e energia de Gibbs (3h). Processos espontâneos. 2ª lei da Termodinâmica. Variação total de entropia. Energia de Gibbs e equilíbrio.

 4. Equilíbrio físico (3h). Diagramas de fase e transições de fase. Solubilidade. Propriedades coligativas. Misturas líquidas binárias.

5. Equilíbrio químico (3h). Factores que o afectam. Princípio de Le Châtelier.

6. Equilíbrio ácido-base (4h). Ácidos e bases conjugados. Auto-ionização da água e escala de pH. pH de soluções. Soluções tampão. Titulações.

 7. Equilíbrio de solubilidade (3h). Produto de solubilidade. Efeito de ião comum.  Aplicações.

8. Electroquímica (3h). Célula galvânica. Representação esquemática de células galvânicas. Potencial padrão de eléctrodo. Equação de Nernst. Célula electrolítica. Electrólise.

9. Cinética Química (3h). Velocidades de reacção. Leis de velocidade. Método integral e método diferencial. Lei de Arrhenius e energia de activação. Mecanismo reaccional. Reacções elementares. Molecularidade.

10. Conclusão (1h). Análise e avaliação da UC pelo docente e alunos.