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Disciplina

Métodos Instrumentais de Análise

Área

Área Científica de Síntese, Estrutura Molecular e Análise Química > Análise Química e Ambiental

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Nível

A UC tem uma componente teórica (T), uma componente teórico-prática (P) e uma componente laboratorial (L). A avaliação teórica será função da nota do exame a ter lugar na semana 9. Esta avaliação será ponderada com a avaliação da componente P, função da apresentação e discussão de dois temas propostos (trabalho em grupo) e da participação critica nas aulas de resolução e discussão de exercícios. Quanto à avaliação da componente L será baseada na preparação prévia das experiências, no trabalho de bancada, na folha de resultados a apresentar no fim de cada sessão de laboratório e nos relatórios de três dos trabalhos práticos realizados. Fará parte da avaliação da componente L uma discussão do conjunto dos trabalhos a ter lugar na semana 8. A nota final será uma média ponderada das várias componentes de acordo com 50% T + 20% P + 30% L sendo que as componentes T e L têm carácter eliminatório (nota mínima 9,5)

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula Teórica (T): 1.0 h/semana

Aula de Laboratório (PL): 1.5 h/semana

Trabalho Autónomo: 112.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

Parte Teórica (T): Dar a conhecer os fundamentos e aplicações de vários métodos instrumentais que permitam obter informação qualitativa e quantitativa acerca da estrutura e composição da matéria, e cuja selecção e eficiente uso envolve a compreensão das suas vantagens e limitações. Tem adicionalmente como finalidade dar as bases dos procedimentos de Validação, Controlo e Garantia da Qualidade de um método instrumental. Parte Prática (P): Promover a capacidade dos alunos na pesquisa autónoma da solução mais adequada para dar resposta a um problema de análise química (qualitativa e quantitativa). Promover a resolução de problemas concretos de índole qualitativa e quantitativa. Parte Laboratorial (L): Ilustrar com trabalhos de laboratório alguns dos métodos leccionados nas aulas teóricas e discutidos nas aulas práticas.

Programa

Classificação dos métodos analíticos; métodos instrumentais, sua classificação e calibração; Validação, Controlo e Garantia da Qualidade de um método instrumental. Espectroscopias Moleculares: de Absorção no UV-Vis; de Fluorescência no UV-Vis; de Absorção no Infravermelho; Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear; Espectrometria de Massa Molecular. Espectroscopias Atómicas: de Absorção no UV-Vis (atomização chama, electrotérmica e técnicas de vapor); de Emissão no UV-Vis (atomização no plasma induzido de árgon e detecção óptica (ICP-OES) e detecção por massa (ICP-MS)); de Fluorescência e de Difracção nos Raios X. Métodos Electroanalíticos: Potenciometria com Eléctrodos Selectivos a Iões; Voltametria. Métodos Separativos: Cromatografia Gasosa; Cromatografia Líquida de Alta Eficiência; Cromatografia de Fluido Supercrítico; Electroforese Capilar. Métodos Hifenados.

Metodologia de avaliação

Pré-requisitos

Ligação química (moléculas, compostos de coordenação e iónicos); Classificação periódica e propriedades periódicas dos elementos; Equilíbrio Químico:ácido-base, de solubilidade e de complexação; Noções de electroquímica; Energia e intensidade das ondas electromagnéticas: Carácter electromagnético da luz e e sua interação com a matéria;Química Orgânica: grupos funcionais e nomenclatura básica, aromaticidade, acidez e basicidade, estereoquímica; Bioquímica: Estrutura e função das (macro) moléculas biológicas; Estatística: valor esperado, variância e outros parâmetros (noções básicas), intervalos de confiança para parâmetros de populações normais e outras. Regressão Linear Simples.

Componente Laboratorial

Para dotar os alunos das competências a desenvolver no âmbito desta unidade curricular há uma estreita ligação entre os conteúdos lecionados nas aulas teóricas e os trabalhos realizados nas aulas de laboratório. Cada aluno realizará quatro trabalhos práticos, de entre os seguintes: 1) Espectroscopias Moleculares e Atómicas (Absorção e Emissão no UV-Vis) 2) Método Eletroanalítico (Potenciometria com Elétrodo Seletivo) 3) Métodos separativos (Cromatografias Líquida de Alta Eficiência de Partição e de Permuta Iónica). Os trabalhos serão realizados em grupo nas semanas 2, 3, 5 e 6. As aulas de execução dos trabalhos são de 4 horas. As semanas 1 e 4 serão aulas de 2 horas cada, de apresentação dos laboratórios, e de introdução teórica dos trabalhos. As semanas 4, 6 e 7 serão de entrega de relatórios. Deste modo, as horas de contacto semanais nesta componente são de 3 horas. Na semana 2 serão realizados os trabalhos de espectroscopia molecular de absorção (grupos 1 e 2), e de espectroscopia molecular fluorescência (grupos 3 e 4). Na semana 3 serão realizados os trabalhos de espectroscopia atómica de absorção (grupos 3 e 4), e de espectroscopia atómica de emissão (grupos 1 e 2). Na semana 5 serão realizados os trabalhos de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência de Partição (grupo 1), de permuta iónica (grupo 2), e de potenciometria (grupos 3 e 4). Na semana 6 serão realizados os trabalhos de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência de Partição (grupo 3), de permuta iónica (grupo 4), e de potenciometria (grupos 1 e 2).

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação todo o aluno deve divulgar qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.

Componente de Programação e Computação

Software auxiliar de processamento de texto, cálculo e criação de apresentações (em Office): Software de visualização de estruturas cristalinas e moleculares (e.g. Mercury); Software de análise de dados de NMR( e.g.Mnova 14).

Componente de Competências Transversais

A UC de MIA contempla as cinco grandes áreas das competências transversais nas suas componentes de avaliação contínua (P e L), nomeadamente através da pesquisa de informação para as apresentações orais, das apresentações orais, nalguns casos em grupo (aulas P), da análise crítica de problemas práticos de análise química quantitativa e qualitativa (aulas P) da realização de actividades no laboratório em grupo, incluindo a escrita dos respectivos relatórios e sua discussão (aulas L).