Química C

Objetivos

Fornecer conhecimentos introdutórios em química a 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

10429

Créditos

6.0

Professor responsável

João Montargil Aires de Sousa

Horas

Semanais - 4

Totais - 68

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Não há requisitos.

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

Método de ensino

A disciplina de Química C utiliza a metodologia de Aprendizagem Baseada em Equipas (Team-Based Learning, TBL, http://www.teambasedlearning.org).

O semestre é organizado em 5 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

De acordo com o Regulamento de Avaliação da FCTUNL em vigor, a Unidade Curricular de Química C tem as seguintes componentes de avaliação:

Avaliação teórico-prática: 2 testes durante o semestre. Nota mínima para aprovação final: 9,5 de média dos testes. Não há nota mínima para nenhum dos dois testes individualmente.
Avaliação laboratorial ou de projeto: Notas obtidas pela realização dos trabalhos de laboratório em equipa, pela realização dos Testes para Garantir a Preparação (TGPe) e pela realização das atividades de equipa na sala de aula. Estas notas são moduladas pela avaliação inter-pares a realizar em cada equipa.
Avaliação sumativa: Notas obtidas pela realização dos Testes para Garantir a Preparação individuais (TGPi).

A componente TP tem um peso de 50%, a componente laboratorial/projeto tem um peso de 37,5% e a componente sumativa tem um peso de 12,5%.

Descrição detalhada:

A Unidade Curricular de Química C utiliza a metodologia pedagógica “Team-Based Learning” com o método de avaliação que lhe é inerente. 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, c) Avaliação pelos colegas da equipa.

No final do semestre, cada aluno avalia os restantes membros da sua equipa (que tenham participado na grande parte das aulas).

A avaliação é feita distribuindo 100 pontos pelos outros de acordo com a contribuição que considera que cada um deu para a equipa.

A nota da equipa (“Avaliação laboratorial ou de projeto”) é obtida por 1/5 x trabalhos de lab + 4/5 x 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 x soma de pontos dados pelos colegas /100). Esta nunca pode ficar superior à nota da equipa em mais de 1,5 valores. Se algum aluno não realizar presencialmente qualquer 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 x TGPi + 0,75 x nota de equipa. Para a média dos TGPi (“Avaliação sumativa”) não conta o pior TGPi.

Com as notas das equipas é feita uma ordenação. No final do semestre, a equipa vencedora tem um bónus de 1 valor na sua nota, a equipa em 2º lugar tem um bónus de 0,5 valor, a equipa em 3º lugar tem um bónus de 0,25 valor.

Para além das atividades das aulas, os alunos são avaliados por 2 testes ou exame final (“Avaliação teórico-prática”). Reprova na disciplina quem obtiver nota de exame (ou média de testes) inferior a 9,5 valores, seja qual for a nota das aulas. Também reprova quem tiver nota final inferior a 9,5 valores. Não há nota mínima para cada teste individualmente. Alunos com média de testes ou nota final inferior a 9,5 valores estão inscritos no exame de recurso. Os alunos que obtenham 9 valores no exame final (ou 1 valor abaixo da nota necessária para aprovação, no caso da nota de aula ser <10) poderão complementar o exame com uma prova oral, não podendo nesse caso obter uma classificação superior a 10 valores no exame (ou uma nota final superior a 10 no caso da nota de aula ser <10).

Os alunos que têm nota de aula (TBL) dum ano anterior podem optar pela participação nas equipas (nesse caso 50% da nota final será obtida com as atividades das aulas deste ano, incluindo trabalhos de laboratório a realizar neste semestre). Se não indicarem essa opção ao Professor, a nota final será obtida com a nota de aula do ano anterior. Os alunos que têm frequência obtida em ano anterior a 2011/2012 podem optar entre participar nas equipas (nesse caso 50% da nota final será obtida com as atividades das aulas, incluindo trabalhos de laboratório a realizar neste semestre) ou não participar nas equipas (nesse caso a nota final será obtida exclusivamente por testes ou exame final).

Resumindo, para um aluno calcular a sua nota final deverá seguir o seguintes passos:

1. Nota da equipa = Lab/5 + 4/5 x média dos outros trabalhos de equipa
(se o aluno não tiver realizado qualquer dos trabalhos de laboratório, Lab=0 no cálculo da sua nota)
Somar bónus ou desconto consoante o lugar da equipa.
2. Nota pessoal de equipa = nota da equipa x pontos recebidos dos colegas / 100
3. Nota das atividades das aulas = 0,25 TGPi + 0,75 x nota pessoal de equipa
4. Nota final = 0,5 x nota das atividades das aulas + 0,5 x média de testes ou exame

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.

Cinética química. Velocidades de reação. Determinação de leis de velocidade. Método integral. Período de semi-reação. Método diferencial. Velocidades iniciais. Lei de Arrhenius. Catálise.

Sessões práticas

1ª sessão – Estequeometria de uma Reação Química e Pureza de uma Amostra Desconhecida

2ª sessão – Titulações Ácido-Base

3ª sessão – Determinação da constante de velocidade de uma reacção química

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: