Química C
Código
10429
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
João Carlos dos Santos Silva e Pereira de Lima, João Montargil Aires de Sousa
Horas semanais
5
Total de horas
68
Língua de ensino
Português
Objectivos
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 reacções, ácidos e bases, solubilidade e electroquímica.
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.
Pré-requisitos
A unidade curricular tem em consideração a grande diversidade de formação prévia em Química existente nos alunos de 1º ano de Engenharias.
Conteúdo
1. Estrutura eletrónica dos átomos. Ligação Química. Propriedades periódicas.
Estequiometria. Concentrações.
Gases. A equação de gases ideais. Pressões parciais.
2. Termoquímica. Entalpia. Entalpias de formação e de reação.
Entropia, Energia de Gibbs e Equilíbrio. A 1ª lei da Termodinâmica. Princípio de Chatelier. Transformações espontâneas. Entropia e a 2ª lei da Termodinâmica. Variação total da entropia. Energia de Gibbs. ΔG e a constante de equilíbrio.
3. Equilíbrio químico. Equilíbrio químico em misturas de gases ideais. Cálculos com equilíbrio químico.
4. Ácidos bases. O conceito de Bronsted e Lowry. Auto-ionização da água. Função p. O pH de soluções de ácidos e bases fracas. Soluções tampão. Titulações ácido base. Curvas de titulação. Indicadores ácido base.
5. Reações de precipitação. Produto de solubilidade. Efeito do ião comum. Separação de iões por precipitação fracionada.
6. Reações redox. Potenciais padrão do elétrodo. Equação de Nernst. Pilhas de concentração. Corrosão.
7. Cinética química. Velocidades de reação. Determinação de leis de velocidade. Método integral. Período de semi-reação. Método diferencial. Velocidades iniciais. Lei de Arrhenius. Catálise.
Bibliografia
"Química Geral - Conceitos Essenciais", R. Chang, Mcgraw-Hill, 4ª Edição, 2010, ISBN 9788563308047
"Química", R. Chang, Mc Graw Hill, 8ª Edição, 2005
"Química", R. Chang and K.A. Goldsby, Mc Graw Hill, 11ª Edição, 2012
Apontamentos de Química I, Susana Barreiros, Manuel Nunes da Ponte, FCT/UNL, 1998 , disponíveis na página Moodle da cadeira.
Testes e exames de Química I resolvidos (na sua maioria) e não resolvidos, disponíveis na página Moodle da cadeira.
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
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, d) Avaliação pelos colegas da equipa
A nota da equipa é obtida por 1/5 ⵝ trabalhos de lab + 4/5 ⵝ 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 ⵝ soma de pontos dados pelos colegas /100). Esta nunca pode ficar superior à nota da equipa em mais de 2 valores. Se um aluno faltar a mais de um 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 ⵝ TGPi + 0,75 ⵝ nota de equipa. Para a média dos TGPi não conta o pior TGPi.
Com as notas das equipas é feita uma ordenação (ranking). No final do semestre, as duas equipas vencedoras têm um bónus de 0,5 valor na sua nota e as duas equipas perdedoras têm um desconto de 0,5 valor na nota.
Para além das atividades das aulas os alunos são avaliados por 2 testes ou exame final. Reprova na disciplina quem obtiver nota de exame (ou média de testes) inferior a 9,5 valores, seja qual for a nota das aulas. Não há nota mínima para cada teste individualmente. Quem tiver média de testes inferior a 9,5 valores pode apresentar-se a exame final. Quem tiver média de testes superior a 9,5 valores e for ao exame da época normal, perde a nota dos testes.
Os alunos repetentes que já têm nota das atividades das aulas do ano passado poderão optar por usar essa nota ou participar nas aulas para obter nova nota das atividades das aulas.