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Química Física I

Objetivos

Nesta Unidade Curricular, os Estudantes deverão:

  • Dominar conceitos básicos de mecânica quântica (quantização, interpretação de Copenhaga da mecânica quântica).
  • Dominar ferramentas de cálculo em mecânica quântica (normalização da função de onda, modelos conceptuais em quântica).
  • Aprofundar a compreensão e análise de Espectroscopia Electrónica (Atómica e Molecular) e Espectroscopia Vibracional (Infra-vermelho e Raman). 
  • Compreender os fenómenos de Absorção e Emissão de Luz. 
  • Saber relacionar a estrutura das moléculas e materiais com os resultados experimentais das espectroscopias ópticas.

Caracterização geral

Código

2212

Créditos

6.0

Professor responsável

César Antonio Tonicha Laia, João Carlos dos Santos Silva e Pereira de Lima

Horas

Semanais - 4

Totais - 80

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

  • Conhecimentos básicos de Cálculo.
  • Bons conhecimentos de Química Geral.
  • Domínio da Física Clássica.

Bibliografia

"Physical Chemistry", Peter Atkins e Julio de Paula, Oxford University Press, 9ª edição ou posteriores.

Método de ensino

  • Aulas teóricas online via Zoom
  • Aulas teórico-práticas, com resolução de problemas
  • Aulas de laboratório 

Método de avaliação

  • A frequência da cadeira é obtida através da realização com informação positiva de todos os trabalhos práticos (5) (é necessária a sua preparação prévia) e entrega dos relatórios.
  • Nota prática:
  1. 70% Relatórios das 5 APs, 
  2. 30% Apresentação Oral de uma AP.
  • Nota teórica:
  1. Por Testes (3 testes): Nota mínima  9.5 (Somatório/3)
  2. Por Exame: O exame terá as três partes relativas à matéria dos testes.

         Nota Final = 0,67 x Nota Teórica + 0,33 Nota Prática

Conteúdo

Origens da Mecânica Quântica

Radiação do Corpo Negro e Efeito Fotoelectrico

Dualidade Onda/Partícula

Equação de Schrödinger. Interpretação de Born da Função de Onda e Normalização.

Principio de Incerteza de Heisenberg e Postulados da Mecânica Quântica

Aplicações da Mecânica Quântica: partícula numa caixa, efeito de túnel, movimento vibracional. Números Quânticos.

Estrutura do átomo de hidrogénio.

Transições electrónicas e regras de transição.

Aproximação de Born-Oppenheimer.

Método de Huckel. Aromaticidade.

Estados electrónicas de moléculas e espectroscopia.

Fluorescência e Fosforescência.

Espectroscopia Vibracional (Infravermelho e Raman).

Elementos de Simetria.

Aplicações de Simetria em Espectroscopia Vibracional e Electrónica.