Disciplina

Área

Área Científica de Química-Física, Materiais e Nanociências > Química-Física

Activa nos planos curriculares

MEBiom 2006 > MEBiom 2006 > 1º Ciclo > Física e Química > Princípios de Química-Física

Nível

exame final

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.5 h/semana

105.0 h/semestre

Objectivos

Os principais objectivos desta disciplina são: 1 - Introduzir conceitos básicos de grandes áreas da Química-Física, nomeadamente Termodinâmica química, Equilíbrio químico e de fases, e Espectroscopia. 2 – Aplicar esses conceitos ao estudo de Superfícies e interfaces, e de Macromoléculas e colóides. 3 - Tornar os conceitos e métodos da Química-Física compreensíveis para os alunos, insistindo numa abordagem molecular, i.e. salientando a relação entre as propriedades dos sistemas químicos à escala macroscópica e ao nível molecular (microscópico). 4 – Ensinar os alunos a resolver problemas numéricos.

Programa

1.Espectroscopia.Generalidades.Espectroscopia rotacional.Espectroscopia vibracional e de vibração-rotação. Regras de selecção vibracionais; anarmonicidade Espectros Raman vibracionais.Espectroscopia electrónica.Princípio de Franck-Condon.Laseres.Espectroscopias de Ressonância magnética nuclear e de Ressonância paramagnética electrónica.2.Revisão de conceitos fundamentais da Termodinâmica.As leis da Termodinâmica; conceitos de energia e entropia Equilíbrio e evolução espontânea: energia de Gibbs Propriedades da energia de Gibbs Gases perfeitos, gases reais, forças intermoleculares O conceito de potencial químico 3.Equilíbrio de fases O potencial químico e o equilíbrio de fases Diagrama de fases de sistemas com um só componente Equação de Clausius-Clapeyron Graus de liberdade e regra das fases O potencial químico dos constituintes de uma mistura gasosa perfeita Equilíbrio líquido-vapor em misturas binárias Leis de Raoult e de Henry. Misturas não ideais. Coeficientes de actividade Equilíbrios líquido-líquido e sólido-líquido em misturas binárias 4.Equilíbrio químico O potencial químico e o equilíbrio químico A constante de equilíbrio de uma reacção. Grau de avanço de uma reacção Factores que afectam o estado de equilíbrio de uma reacção 5.Fenómenos de superfície Tensão superficial, adsorção e surfactantes. Adesão, coesão, molhabilidade. Adsorção e isotérmicas de adsorção. 6.Macromoléculas e Sistemas Auto-Organizados Forma e dimensões das macromoléculas. Conformações e configurações das cadeias poliméricas. Peso molecular médio e distribuição de pesos moleculares. Sistemas coloidais, micelas,vesículos e biomembranas. Soluções de polímeros: conformação de cadeias em solução. Propriedades coligativas. Cromatografia de permeação de gel. Viscosimetria. Dispersão de luz.

Metodologia de avaliação

exame final

Pré-requisitos

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Componente de Programação e Computação

Componente de Competências Transversais

Bibliografia

Principal

Physical Chemistry

P. W. Atkins and J. de Paula

2006

8th ed., Oxford University Press, Oxford


Physical Chemistry

R. J. Silbey, R. A. Alberty and M. G. Bawendi

2004

4th ed., Wiley, N. Y.