UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Decanato Acadêmico

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1 Unidade Universitária: Escola de Engenharia Curso: Engenharia Elétrica Núcleo Temático: Matemática Disciplinas específicas Código da Disciplina: Disciplina: Química Tecnológica Professor(es): DRT: Etapa: Maria Olívia Argüeso Mengod ª Walter Rocha da Silva Carga horária: (02) Teórica Semestre Letivo: 04 horas/aula (02) Prática 1º semestre de 2014 Ementa: Discussão sobre as principais contribuições dos modelos atômicos para a busca de compreensão da estrutura atômica aceita atualmente. Estudo sobre os conceitos teóricos fundamentais da eletroquímica para compreensão e comparação entre pilhas, baterias e eletrólise.comparação das propriedades elétricas dos materiais condutores, semicondutores e isolantes apartir do estabelecimento de relações entre condução eletrônica em termos de modelos de banda e de ligação atômica. Objetivos: A disciplina tem por objetivo identificar e caracterizar os princípios, leis e teorias da Química Geral proporcionando uma sólida formação básica, aliada às necessidades das disciplinas posteriores do curso de Engenharia Elétrica. Fornecer ao aluno uma visão geral da química e sua importância nas diversas modalidades de Engenharia. Relacionar o estudo teórico da Química Geral às suas aplicações. Desenvolver no aluno a habilidade de análise crítica e resolução de problemas concretos, através de ensaios laboratoriais. Conceitos Procedimentos e Habilidades Atitudes e Valores

2 Conhecer conceitos fundamentais da química para os futuros engenheiros elétricos Identificar tópicos relevantes entre química e engenharia Conhecer o papel que a química desempenha entre as ciências e sua importância na sociedade Descrever os modelos atômicos, aplicar os conceitos fundamentais da estrutura eletrônica da matéria e esboçar a configuração eletrônica do estado fundamental do átomo. Comparar os processos eletroquímicos de transferência de elétrons e explicar as reações de óxido-redução envolvidas nas pilhas e nos processos de eletrólise ígnea e aquosa. Analisar as condições de corrosão dos metais. Relacionar as propriedades materiais elétricas dos materiais condutores, semicondutores e condutores em termos de modelos de banda de energia eletrônica. Representar os diferentes modelos atômicos, executar cálculos envolvendo números atômicos, determinação de massas atômicas em átomos isótopos e aplicar configurações eletrônicas do estado fundamental dos átomos. Representar os diferentes tipos de pilhas eletroquímicas e suas respectivas semireações de oxido-redução e calcular as correspondentes ddp das pilhas. Prever semi-reações de eletrólise aquosa, bem como aplicar cálculos envolvendo eletrólise simples e em série. Demonstrar a relação entre os modelos de banda de energia eletrônica e de ligação atômica com o comportamento dos condutores, semicondutores e isolantes. Aplicar técnicas básicas de laboratório químico e a utilização da aparelhagem necessária Interessar-se em ampliar o conhecimento pelos conceitos teóricos para permitir um melhor entendimento nas tomadas de decisões na sua formação acadêmica e profissional. Ser consciente de como prevenir a corrosão do ferro. Ser consciente, independente e responsável pelo aprendizado. Interessar-se em realizar atividades individualmente e em equipe em prazos estipulados. Ser consciente da necessidade de um estudo contínuo e sistemático dos conteúdos da disciplina com uso de livros indicados.

3 Conteúdo programático: Teoria 1. Estrutura atômica: 1.1 Átomo de Dalton 1.2 Experimentos em tubos Crookes 1.3 Átomo de Thomson 1.4 Átomo de Rutherford 1.5 Átomo moderno 1.6 Átomo de Bohr 1.7 Életrons em átomos; Número atômico, número de massa, massa atômica média 1.8 Átomos isótopos; Determinação de massas atômicas 1.9 Organização dos elementos na tabela periódica 1.10 Definição de mol; Número de Avogadro; Mol; massa molar 1.11 Estrutura eletrônica da matéria: Configuração eletrônica do estado fundamental do átomo 2. Eletroquímica Pilhas: 2.1 Oxidação; Redução 2.2 Pilha de Daniell 2.3 Pilhas usadas: o lixo tóxico dentro de casa; O que fazer com as pilhas? 2.4 Potencial de um eletrodo; A medida de potenciais de redução padrão 2.5 Reações de óxido- redução; Número de oxidação 2.6 Transferência de elétrons nas reações redox 2.7 Potencial gerado por pilha galvânica: força eletromotriz (fem) 2.8 A influencia da concentração no potencial do eletrodo 2.9 Equação de Nernst 2.10 Por que as pilhas deixam de funcionar? A recarga das pilhas; As pilhas de ontem, hoje e amanhã; pilhas não recarregáveis; pilhas recarregáveis; prevendo reações de oxido redução 2.11 A corrosão dos metais; Corrosão do ferro 2.12 Como prevenir a corrosão do ferro? Proteção catódica 2.13 Eletrólise: Gerador versus receptor 2.14 As semi-reações gerais da eletrólise 2.15 Eletrólise Ígnea 2.16 Eleterólise aquosa 2.17 Prevendo semi-reações de eletrólise aquosa; Cálculos envolvendo eletrólise 2.18 Eletrólise em série 3. Propriedades elétricas dos materiais: 3.1 Introdução; Condução eletrônica e iônica 3.2 Estrutura de bandas de energia em sólidos 3.3 Banda de energia eletrônica; Banda de valência; Banda de condução 3.4 Energia de Fermi 3.5 Condução em termos de modelos de banda e de ligação atômica 3.6 Metais, Isolantes, Semicondutores e Supercondutores 3.7 Semicondutividade Intrínseca 3.8 Semicondutividade extrínseca do tipo n 3.9 Semicondutividade extrínseca do tipo p

4 Prática 1. Normas de segurança. Equipamentos básicos de laboratório 2. Identificação de amostras sólidas 3. Solubilidade de sólidos em líquidos 4. Determinação do teor de carbonato de cálcio 5. Preparação da amônia 6. Corrosão 7. Preparação do hidrogênio 8. Potencial padrão de pilha 9. Equação de Nernst 10. Eletrólise 11. Equilíbrio químico 12. Termoquímica Metodologia: As estratégias para processo de ensino e aprendizagem envolvem atividades individuais e em equipes de: Aulas expositivas dialogadas; exercícios em sala de aula, pesquisas, estudo de livros textos e material disponibilizado no moodle; aulas práticas acompanhadas de colóquios sobre os experimentos relaizados. Critério de Avaliação: PAIE * 3 OAI * 2 A Média Intermediária será calculada da seguinte forma: MI NP 5 Sendo: PAIE = Prova de Avaliação Intermediária Escrita - nota de 0 a 10, Peso 3 OAI = Outras Avaliações Intermediárias - nota de 0 a 10, Peso 2 OAI = (PL 1 +PL 2 )/2; PL 1 e PL 2 Prova de laboratório NP = Nota de Participação - máximo: 0 a 1,0 Se a Média Intermediária MI 7,5 atribui-se a Média Final MF = MI e atendida a frequência mínima de 75% às aulas programadas para a disciplina, o aluno estará aprovado independentemente da Avaliação Final Escrita. Se a Média Intermediária MI < 7,5 o aluno deverá fazer a Prova da Avaliação Final Escrita (PF) e a MI * 5 PF * 5 Média Final (MF) será então calculada da seguinte forma: MF 10 Neste caso, se a Média Final MF 6,0 e atendida a frequência mínima de 75% às aulas programadas para a disciplina, o aluno estará aprovado. É prevista a Prova Substitutiva das Avaliações Intermediárias Escrita (SUB) que permite ao aluno substituir apenas uma das Avaliações Intermediárias, caso tenha deixado de comparecer a qualquer das Avaliações Intermediárias ou com o objetivo de substituir a menor nota obtida.

5 Bibliografia Básica: ATKINS, Peter William.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, BRADY,James.; SENESE, Frederick. Química. A matéria e suas transformações. 5º edição. Editora LTC. Volume I; Volume II, BROWN, Lawrence Stephen. Química geral aplicada à engenharia São Paulo: Cengage Learning, Bibliografia Complementar: RUSSEL, J.B. Química Geral. Editora. Editora McGraw-Hill. Volumes I e II. JEWETT, John; SERWAY, Raymond; PEROOMIAN, V. Physics for scientists and engineers. 8th ed. South Melbourne: Brooks/Cole Cengage Learning, c2010. CHANG, Raymond. Química geral: conceitos essenciais. São Paulo: McGraw-Hill, KOTZ, John C.; TREICHEL, Paul; WEAVER, Gabriela C. Química geral e reações químicas. São Paulo: Cengage Learning, PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite Do. Química na abordagem do cotidiano. São Paulo: Moderna, 2008.

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