Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ. Campus Medianeira PLANO DE ENSINO CURSO ENGENHARIA AMBIENTAL MATRIZ 519

Transcrição

1 Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Medianeira PLANO DE ENSINO CURSO ENGENHARIA AMBIENTAL MATRIZ 519 FUNDAMENTAÇÃO LEGAL - Abertura e aprovação do projeto do curso: Resolução n 075/09-COEPP, de 21/08/2009 e Resolução n 092/09-COEPP, de 11/09/ Alterações: Resolução n 134/09, de 07/12/2009-COEPP, Resolução n 089/11, de 21/12/2011-COGEP e Resolução n 052/13- COGEP, de 03/09/ Autorização de curso: Portaria n. 394, de 20/04/2010 DOU 22/04/ seção 1-página 46. DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR CÓDIGO PERÍODO CARGA HORÁRIA (horas) QUÍMICA INSTRUMENTAL EM55B 5 o AT AP Total AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades Práticas como Componente Curricular. PRÉ-REQUISITO EQUIVALÊNCIA Química Analítica (código da(s) disciplina(s)) SA OBJETIVOS Capacitar o aluno a compreensão e aplicação dos princípios envolvidos nas principais técnicas instrumentais utilizadas em métodos de análise química qualitativa e quantitativa. O aluno também deverá estar apto interpretar e discutir criticamente as potencialidades, limitações e os resultados obtidos relacionados ao uso de técnicas análise instrumental. Finalmente, o aluno deverá ser capaz de contribuir para a solução dos diferentes problemas analíticos relacionados ao cotidiano. EMENTA Introdução aos métodos instrumentais; Cromatografia; Eletroanalítica; Espectrometria de absorção e emissão atômica; Espectrofotometria UV-Vis e Infravermelho; Espectrometria de fluorescência; Espectrometria de massa; Tratamentos de dados analíticos. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ITEM EMENTA CONTEÚDO 1 Introdução aos métodos instrumentais Tratamentos de dados analíticos 2 Cromatografia Introdução ao processo analítico envolvendo métodos instrumentais. Os componentes elétricos e circuitos. Amplificadores operacionais em instrumentação química. Eletrônica digital e microcomputadores. Sinais e Ruído. Estatística aplicada a métodos instrumentais. Principais técnicas de preparo de amostras. Cromatografia a líquido de alta eficiência: fundamentação teórica, eficiência das colunas cromatográficas, instrumentação. Cromatografia a gás: fundamentação teórica, instrumentação. Eletroforese capilar: fundamentação teórica e instrumentação. Cromatografia e extração em fluido supercrítico: fundamentação e instrumentação. Técnicas cromatográficas hifenadas. Aplicações

2 3 Eletroanalítica 5 Espectrometria de absorção e emissão atômica Espectrofotometria UV-Vis e Infravermelho Espectrometria de fluorescência 7 Espectrometria de massa NOME DO PROFESSOR Oldair Donizeti Leite analíticas das técnicas cromatográficas: Estado da arte e tendências. Conceitos fundamentais da eletroquímica. Tipos de células eletroquímicas e suas variáveis. Processos não-faradaicos e a natureza da interface eletrodosolução. Processos faradaicos e fatores que afetam as reações eletródicas. Introdução às reações controladas pelo transporte de massa. Métodos eletroanalíticos. Coulometria. Voltametria e polarografia. Voltametria de varredura linear e de pulso diferencial. Voltametria de onda quadrada. Introdução à espectrometria atômica óptica. Estrutura eletrônica e espectros atômicos. Espectrometria de absorção atômica e de fluorescência atômica. Fundamentação teórica. Técnicas de atomização de amostras. Instrumentação. Calibração e análise quantitativa. Aplicações, estado da arte e tendências. Espectrometria de emissão atômica: Fundamentação teórica. Técnicas de atomização/excitação. Instrumentação. Calibração e análise quantitativa. Aplicações. Estado da arte e tendências. Natureza da radiação eletromagnética; interações quantizadas da radiação eletromagnética com a matéria (absorção molecular). Transmitância/absorbância e a distribuição espectral da radiação eletromagnética. Leis que regem a espectroscopia de absorção molecular no ultravioleta/visível. Espécies absorventes: absorção de radiação por compostos orgânicos e inorgânicos. Instrumentação. Calibração e análise quantitativa. Espectrometria de luminescência molecular. Estrutura eletrônica de moléculas e espectros de emissão. Fluorescência, fosforescência e quimiluminescência: fundamentação teórica, instrumentação, calibração e análise quantitativa, aplicações, estado da arte e tendências. Instrumentação, analisadores de massa (quadrupolo, ion trap, tempo de vôo, campo magnético, híbrido), espectros de massas e sua interpretação, mecanismos de fragmentação, fontes iônicas, ionizações brandas (ionização química, ionização química a pressão atmosférica, eletronspray, ionspray, maldi), técnicas hifenadas com espectrometria de massa. Aplicações, estado da arte e tendências. TURMA M51

3 ANO/SEMESTRE CARGA HORÁRIA (aulas) 1 Semestre/2017 AT AP APS AD Total AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância. DIAS DAS AULAS PRESENCIAIS Dia da semana Segunda Terça Quarta Quinta Sexta Sábado Número de aulas no semestre PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO) Dia/Mês ou Semana Conteúdo das Aulas Número de Aulas 09/03/2017 T - Recepção dos alunos e apresentação do plano de ensino disciplina /03/2017 T - Principais técnicas de preparo de amostras /03/2017 T - Estatística aplicada a métodos instrumentais. Introdução ao processo analítico 02 envolvendo métodos instrumentais. Os componentes elétricos e circuitos. Amplificadores operacionais em instrumentação química. Eletrônica digital e microcomputadores. Sinais e Ruído. 17/03/2017 T - Natureza da radiação eletromagnética; interações quantizadas da radiação 02 eletromagnética com a matéria (absorção molecular). Transmitância/absorbância e a distribuição espectral da radiação eletromagnética. Leis que regem a espectroscopia de absorção molecular no ultravioleta/visível. Espécies absorventes: absorção de radiação por compostos orgânicos e inorgânicos. 23/03/2017 T - Espectrometria molecular no UV-Vis: fundamentos e instrumentação /03/2017 P - Atividade experimental envolvendo espectrometria molecular no UV-Vis /03/2017 P - Atividade experimental envolvendo espectrometria molecular no UV-Vis /03/2017 T - Espectrometria de luminescência molecular. Estrutura eletrônica de moléculas e 02 espectros de emissão. Fluorescência, fosforescência e quimiluminescência: fundamentação teórica, instrumentação, calibração e análise quantitativa, aplicações, estado da arte e tendências. 06/04/2017 P - Espectrometria molecular no Infravermelho: fundamentos e instrumentação /04/2017 P - Espectrometria molecular no Infravermelho: interpretação de espectros /04/2017 T - Espectrometria molecular no Infravermelho. Calibração e análise quantitativa /04/2017 P - Atividade experimental envolvendo espectrometria molecular no Infravermelho /04/2017 P - 1ª avaliação escrita /05/2017 T - Introdução à espectrometria atômica: estrutura eletrônica e espectros atômicos. 02 Espectrometria de emissão atômica, absorção atômica e de fluorescência atômica. 05/05/2017 T - espectrometria atômica: instrumentação. Técnicas de atomização de amostras 02 Calibração e análise quantitativa. 11/05/2017 P - Atividade experimental envolvendo espectrometria de absorção atômica com 02 chama. 12/05/2017 T - Espectrometria de emissão óptica: Fundamentação teórica. Técnicas de 02 atomização/excitação. Instrumentação. Calibração e análise quantitativa. Aplicações. Estado da arte e tendências. 18/05/2017 P - 2ª avaliação escrita /05/2017 T - Eletroanalítica. Conceitos fundamentais da eletroquímica. Tipos de células 02 eletroquímicas e suas variáveis. Processos não-faradaicos e a natureza da interface eletrodo-solução. Processos faradaicos e fatores que afetam as reações eletródicas. 25/05/2017 T - Introdução às reações controladas pelo transporte de massa. Métodos 02 eletroanalíticos. Coulometria. Voltametria e polarografia. Voltametria de varredura linear e de pulso diferencial. Voltametria de onda quadrada. 26/05/2017 T- Aplicações, estado da arte e tendências das técnicas eletroquímicas 02 01/06/2017 P - 3ª avaliação escrita. 02

4 PROGRAMAÇÃO E CONTEÚDOS DAS AULAS (PREVISÃO) Dia/Mês ou Semana Conteúdo das Aulas 02/06/2017 T - Introdução aos métodos cromatográficos. T Cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE): fundamentação teórica, eficiência das colunas cromatográficas, instrumentação. Número de Aulas 02 08/06/2017 P - Atividade experimental envolvendo CLAE /06/2017 P - Atividade experimental envolvendo cromatografia de íons /06/2017 T - Cromatografia a gás (GC): fundamentação teórica, instrumentação. Cromatografia 02 e extração em fluido supercrítico Detectores para GC. 23/06/2017 P - Espectrometria de massa. Instrumentação, analisadores de massa (quadrupolo, ion 02 trap, tempo de vôo, campo magnético, híbrido). 29/06/2017 P - Atividade experimental envolvendo GC /06/2017 P - 4ª avaliação escrita /07/2017 P - Atividade experimental envolvendo GC /07/2017 APS - Atividades Práticas Supervisionadas 04 07/07/2017 T-Entrega das notas finais 02 PROCEDIMENTOS DE ENSINO AULAS TEÓRICAS Aulas expositivas e dialogadas usando como recurso quadro branco e pincel, além de projetor multimídia; trabalho em grupo; trabalho individual, resolução de listas de exercícios e pesquisa. AULAS PRÁTICAS Atividades específicas em laboratório de química. Para participação na aula, os alunos deverão trazer a fundamentação teórica sobre o assunto que será trabalhado. Após a aula, deverão elaborar um relatório contendo capa, objetivo, fundamentação teórica, materiais e métodos, discussão dos resultados, conclusão e referências bibliográficas. O relatório deverá ser entregue na aula seguinte. ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS Elaboração de relatórios das atividades experimentais. Peso = 2,0, sobre a Avaliação 2. ATIVIDADES A DISTÂNCIA PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO Avaliações com aplicação de provas escritas sobre os conteúdos abordados na teoria e na prática. APS terá peso = 2,0 sobre a Avaliação 2. Avaliação 1 - prova escrita. Valor: 10,0 Avaliação 2 prova escrita. Valor 8,0 Avaliação 3 prova escrita. Valor: 10,0 Avaliação 4 prova escrita. Valor: 10,0 Média final: (Soma das avaliações escritas)/4 Para a aprovação o aluno deverá alcançar a nota mínima estabelecida no Regulamento da Instituição (UTFPR). REFERÊNCIAS Referencias Básicas: HAGE, David S.; CARR, James D. Química analítica e análise quantitativa. 1. ed. São Paulo, SP: Pearson Prentice Hall, xii, 708 p. HARRIS, Daniel C. Análise química quantitativa. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, xvii, 898 p. ISBN HOLLER, F. James; SKOOG, Douglas A.; CROUCH, Stanley R. Princípios de análise instrumental. 6. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, vii, 1055 p. ISBN Referências Complementares: BACCAN, Nivaldo et al. Química analítica quantitativa elementar. 3. ed. rev. e ampl. e reestrut. São Paulo, SP: Blucher,

5 2001. xiv, 308 p. ISBN HIGSON, Séamus P. J. Química analítica. São Paulo, SP: McGraw Hil, ix, 452 p. ISBN Christian, G. D., Analytical Chemistry, Fifth Edition, Jhon Wiley & Sons, Inc., NewYork-EUA, Flores, E. M. M.; Flores, E. L. M.; Antes F. G.; Duarte, F. G.; Barin, J. S.; Dressler, V. L. Capítulo 5.2: Piroidrólise. In: Francisco J. Krug. (Org.). Métodos de Preparo de Amostras - Fundamentos Sobre Preparo de Amostras Orgânicas e Inorgânicas para Análise Elementar. 1 ed. Piracicaba: CENA/USP, 2008, v. 1, p ORIENTAÇÕES GERAIS Assinatura do Professor Assinatura do Coordenador do Curso