Química Analítica

Caracterização geral

Pré-requisitos

A UC de Química Analítica não tem "Requisitos Obrigatórios" mas aconselha-se a realização prévia da cadeira de Introdução à Química-Física ou de Química Geral.

Bibliografia

Métodos Instrumentais para Análise de Soluções    
Mª de Lurdes Gonçalves, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa

Fundamentals of Analytical Chemistry (9th ed),
S. Crouch, D. M. West, D. A. Skoog,  and F. J. Holler, Saunders College Publishing (2013) ISBN-10: 1285056248

Aqueous Acid-Base Equilibria and Titrations
R. Levie, Oxford University Press (1999) ISBN-10: 0198506171

Analytical Chemistry
Robert V. Dilts, D. Van Nostrand, (1974) ISBN 10 - 0442221584

Analytical Chemistry
G. D. Christian, Wiley, 6th Edition (2003) ISBN 10 - 0471214728

Quantitative Chemical Analysis
Daniel C. Harris, Freeman, New York, 8th Edition (2010) ISBN  10 –1429239891

Método de ensino

As aulas presenciais não-laboratoriais são divididas em aulas Teóricas tradicionais e aulas Teórico-Práticas de resolução de problemas relacionados com a matéria dada.

A matéria é exposta com o apoio de apresentações multimédia - slides em datashows - e visionamento de filmes apropriados.

As aulas de laboratório versam os principais capítulos descritos no Programa.

Método de avaliação

Genericamente, a UC de Química Analítica “passa-se” no Moodle. Assim, a documentação, as instruções, o planeamento, o Calendário e a entrega dos Questionários é aí que deverá ser feita e vista. 

1. Frequência

A Frequência para estudantes de 1.º inscrição à disciplina é obtida pela:

i) Realização de todos os Trabalhos Práticos e entrega de todos os questionários

Os Trabalhos Práticos, assim como os questionários, são efectuados, geralmente, em grupos de 3 estudantes. Basta um estudante por grupo fazer o “upload” dos questionários, no Moodle. Os períodos de entrega estão ali definidos.

Estudantes que desconheçam os protocolos, serão impedidos de realizar o trabalho e, portanto, não obterão Frequência, “chumbando” desde logo à UC, de acordo com as Regras Gerais de Avaliação da FCT (Artigo 5.º);

ii) Presença em pelo menos 3 aulas Teórico–Práticas 

Existem 6 aulas Teórico-Práticas. Os estudantes de 1.ª inscrição ou sem Frequência anterior só poderão faltar a três destas aulas. Esta regra não se aplica a estudantes com o estatuto oficial de Trabalhador-Estudante.

iii) Estudantes que “chumbaram” à Frequência

Neste caso, na inscrição seguinte - do próximo ano - as condições i) e ii) terão que ser cumpridas ambas ou a que se encontrar em falta.

2. Avaliação Teórica

Todos os estudantes com Frequência, e só esses, terão duas oportunidades para realizar a componente téorica de uma das seguintes formas:

i) Por Avaliação Contínua

Cinco Testes, marcados no CLIP, com uma duração de cerca de 30-45 min cada, dependendo do capítulo, com igual peso na nota final da componente teórica, em que a média respectiva terá que ser igual ou superior a 9.5; não há nota mínima em nenhum dos testes.

ii) ou Exame de Recurso

Na Época de Recurso haverá um Exame Teórico com toda a matéria e duração de 2 horas. A nota desta componente Teórica terá, também, que ser igual ou superior a 9.5. Não haverá, no exame, a possibilidade de o realizar por partes. 

Nota.: Sobre a Época de Recurso

Todos os estudantes, com Frequência, que não realizaram a UC nos Testes de Avaliação Contínua podem aceder a esta Época.

3. Avaliação Prática

Todos os grupos práticos têm que levar para as aulas, um portátil, um tablet, etc., que permita apresentar gráficos e/ou os resultados obtidos no final de cada turno.Uma vez com Frequência, a componente prática da disciplina, deste ano lectivo, será realizada da seguinte forma:

1. Cada Questionário entregue será avaliado e terá uma de 3 notas: -0.4, +0.2, +0.4.
2. Sendo 5 Questionários, a componente prática da UC terá uma nota final que variará entre -2 e +2 valores.
3. Estas notas de cada Questionário e a respectiva nota final da componente prática será a mesma para cada membro do Grupo.
4. Não haverá outra forma ou oportunidade de obter uma nota prática, esta ano.
5. Esta nota será contabilizada para todas as edições da UC feitas este ano lectivo, com excepção do Exame ad-hoc. 

5. Nota Final da UC

 Parte teórica normalizada a 18 valores + (-2 a +2) da parte prática

6. Disposições Gerais

1. Todos os estudantes têm que ter fotografia reconhecível no CLIP. 
2. Os testes teóricos terão a duração entre 30 e 45 min.
3. Só podem levar para as Avaliações o CC, duas canetas e uma Máquina de Calcular não gráfica;
4. Não são permitidos telemóveis ou “smartphones”, “smartwatches”, nem folhas de rascunho;
5. Para as provas, têm que trazer lenços de papel ou de tecido, relógio e pilhas para as máquinas ;
6. No Exame de Recurso a componente teórica é feita obrigatoriamente numa única prova  com a totalidade da matéria;
7. O arredondamento da Nota Final é feito, uma única vez, na última operação aritmética de cálculo da nota final;
8. De acordo com as regras gerais das FCT, é obrigatória a inscrição para Melhoria de Nota. 
9. Devem ter bem presentes o artigo sobre Plágio e Fraude do Regulamento de Avaliação de Conhecimentos e o Código de Ética da UNL.

Conteúdo

I. Programa Teórico

• Soluções

1. Concentrações. Revisão do conceito de mole e de equivalente

• Condutividade electrica de soluções iónicas

1. Electrólito
   1. Electrólitos fortes e electrólitos fracos
2. Condutividade electrica
3. Condutividade equivalente
4. Lei de diluição de Ostwald
5. Teoria da Interacção Iónica
6. Lei de Migração Independente de Kohlraush
7. Aplicações das medições condutimétricas directas
   1. Titulações condutimétricas ácido-base

• Coeficientes de actividade

1. Cálculo do coeficiente de actividade
2. Teoria de Debye – Hückel 

• Reacções Ácido-Base

1. Cálculo do valor pH numa solução
   1. Ácido forte
   2. Ácido fraco
   3. Base conjugada
   4. Mistura de um ácido fraco e respectiva base conjugada
   5. Solução tampão
      1. Definição de poder tampão
      2. Poder tampão máximo
2. Cálculo do valor de pH ao longo de uma titulação ácido – base
   1. Ácido forte – base forte
   2. Ácido fraco – base forte
   3. Mistura de ácido forte e ácido fraco – base forte
3. Cálculo do valor pH numa solução
   1. Ácidos polipróticos
   2. Soluções tampão contendo ácidos polipróticos
   3. Soluções anfipróticas
4. Análise de uma titulação de um ácido poliprótico com base forte sem cálculos detalhados

• Reacções de complexometria

1. Titulações complexométricas
   1. Ligandos monodentados e polidentados
   2. Cálculo de pM ao longo da titulação complexométrica
2. Efeito do pH e de complexantes (outros ligandos e outros metais) na constante de formação de complexos
3. Noção de α_M e α_L e constante condicional
4. Titulação complexométrica na presença de outros metais e outros ligandos.
   1. Cálculo do pM ao longo da titulação complexométrica
5. Titulações complexométricas consecutivas
6. Sequestração
   1. Métodos de detecção do ponto de equivalência
   2. Indicadores metalocrómicos

• Reacções de oxidação-redução

1. Titulação redox
   1. Cálculo do potencial redox ao longo da curva de titulação Fe²⁺/ Ce⁴⁺
   2. Cálculo do potencial redox ao longo da curva de titulação Fe³⁺/ MnO₄^-
   3. Cálculo do potencial redox ao longo da curva de titulação de uma mistura
   4. Indicadores redox
2. Factores que afectam o potencial redox: complexantes e pH.
   1. Formação de complexos
   2. Influência do pH
3. Diagrama de potencial redox em função do pH
4. Indicadores metalocrómicos

• Precipitação

1. Produto de Solubilidade (Ks)
2. Solubilidade e Solubilidade Mínima
3. Solubilidade Diferencial
4. Métodos Quantitativos
   1. Método de Mohr
   2. Método de Volhard

II. Sessões Práticas

1. Estudos condutimétricos de electrólitos fortes e fracos
2. Titulações Ácido-Base - Método condutimétrico e Método potenciométrico
3. Análise complexométrica de alguns dos principais constituintes de um cimento
4. Influência de complexantes no par redox Fe (II) - Fe (III).
5. Estudo da solubilidade do acetato de prata em solução aquosa 

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: