Química Física I
Código
2212
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Fernando Jorge da Silva Pina
Horas semanais
4
Total de horas
67
Língua de ensino
Português
Objectivos
Conceitos básicos da estrutura atómica e molecular (mecânica quântica) e da simetria que permita uma abordagem das espectroscopias atómicas e moleculares. Trata-se de uma cadeira de fundamentos para outras matérias mais aplicadas.
Pré-requisitos
não têm
Conteúdo
Parte 0 - Introdução À Mecânica Quântica
-Radiação do Corpo Negro – Princípios de Mecânica Quântica; Equação de Schrödinger
- Conceito de Operador; Princípio de Incerteza; escolha de função
Parte 1
- Partícula numa caixa; hipótese de de Broglie; Condições de Normalização
- Simetria da Partícula numa Caixa; paridade da função
- Ortogonalidade e movimento a 2D; efeito de túnel; notação de Dirac
- Oscilador harmónico
Parte 2
- Movimento circular; coordenadas polares
- Quantização orbital; rotação a 3D
- Órbita; Harmónicas esféricas, polinómios de Hermit; momento angular orbital e de spin.
Parte 3
- Estrutura atómica, orbitais.
Parte 4
- Spin: regras de selecção e acoplamento spin órbita.
Parte 5 – Estrutura Molecular
- Integrais de Sobreposição, de Permuta e de Coulomb
- CLOA; determinante secular
- Aproximação de Huckel; regra de Cram.
- Orbitais fronteira, benzeno, aromaticidade, teoria de bandas em sólidos.
- Simetria. Grupo, classes e operações de simetria. Aplicações em análise sistemática. Classificação de grupos de simetria.
- Aplicações de simetria : orbitais moleculares
- Aplicações de simetria : espectroscopia electrónica
- Aplicações de simetria : espectroscopia vibracional
Bibliografia
Physical Chemistry, Peter Atkins, Oxford Press,
Chemical Aplications of Group Theory, Albert Cotton, Wiley-Interscience
Molecular Symmetry and Group Theory, Alan Vincent, Wiley
Molecular Symmetry and Group Theory Robert L. Carter, John Wiley & Sons
Método de ensino
Duas aulas por semana de 90 minutos. Na primeira parte o professor introduz os temas, na segunda parte os alunos resolvem problemas sobre o tema dado.
Os alunos devem preparar com anteced~encia sa aulas práticas
Na net estão acessíveis todos os materiais de estudo incluindo os materiais didáticoas das auals teórica e prática.
Os alunos devem estudar pelos livros aconselahdos, ou outros de sua escolha, e não se limitar a seguir os apontamentos dos professores"
Método de avaliação
Exame final (66 %)
Nota prática com avaliação de relatórios (33 %)