Instituto de Química Departamento de Química Inorgânica Dados de identificação Disciplina: QUÍMICA FUNDAMENTAL Período Letivo: 2015/2 Período de Início de Validade : 2015/2 Professor Responsável: EMILENE MENDES BECKER Sigla: QUI01121 Créditos: 6 Carga Horária: 90h Súmula Princípios da Química. Estrutura eletrônica dos átomos. Propriedades periódicas. Ligação química. Íons e moléculas. Fórmulas e equações químicas. Estados de agregação: gases, líquidos, sólidos, soluções, sistemas dispersos coloidais. Cinética química e equilíbrio iônico. Eletroquímica. Força propulsora nas reações químicas. Currículos Currículos Etapa Aconselhada Pré Requisitos Natureza ENGENHARIA DE MINAS 3 Nenhum pré requisito Obrigatória ENGENHARIA METALÚRGICA 1 Nenhum pré requisito Obrigatória ENGENHARIA AMBIENTAL 1 Nenhum pré requisito Obrigatória BACHARELADO EM ENGENHARIA FÍSICA 1 Nenhum pré requisito Obrigatória ENGENHARIA ELÉTRICA 1 Nenhum pré requisito Obrigatória ENGENHARIA HÍDRICA 1 Nenhum pré requisito Obrigatória Objetivos Aprofundar os conhecimentos fundamentais de Química, de modo a prepará lo para as disciplinas subsequentes. Conteúdo Programático Semana Título 1 1 Apresentação da Disciplina Sistemas Materiais 1 a 2 Estequiometria 2 Soluções Conteúdo Detalhamento do Plano de Ensino Sistema de Avaliação Prática 1: Apresentação do Laboratório Estados da matéria Tipos de substâncias e misturas Propriedades físicas e químicas Conceitos fundamentais unidade de massa atômica conceito de mol fórmulas químicas composição estequiométrica reações e equações químicas estequiometria de reações misturas homogêneas e heterogêneas conceito de soluções tipos de soluções classificação das soluções concentração e solubilidade unidades de concentração Prática 2: Algarismos Significativos medidas de pressão lei dos gases mistura de gases lei de Dalton lei de efusão de Graham Teoria Cinética dos gases relação entre pressão e volume https://www1.ufrgs.br/ensino/planodeensino/php/paginas/visao/visualizar.php 1/5
3 Estado Gasoso efeito da temperatura Gases ideais: equação de estado, velocidade quadrática média, percurso livre médio, efusão e difusão, distribuição de velocidades moleculares, pressão parcial Gases reais: fator de compressibilidade, equação de Van der Waals, forças intermoleculares. 4 a 5 Termodinâmica e Termoquímica Prática 3: Técnicas e Equipamentos conceitos básicos transformações termodinâmicas Calor e trabalho: 1º princípio Trabalho reversível vs. irreversível determinação de delta U entalpia termoquímica Lei de Hess capacidade calorífica calor específico entropia Energia livre: 2º princípio Entropia absoluta: 3º princípio Energia livre e equilíbrio energia livre e constante termodinâmica de equilíbrio. 6 a 7 7 a 9 Cinética Química Equilíbrio Químico Prática 4: Estequiometria Prática 5: Gases fatores que afetam a velocidade das reações químicas medida da velkocidade das reações Teoria das Colisões mecanismo de reações ordem de reação: reações de 1a. ordem, de 2a. ordem, de ordem zero e ordem fracionária Energia de ativação Teoria do Estado de Transição Catálise Prática 6: Verificação da Lei de Hess características do equilíbrio cinética e equilíbrio lei da ação das massas estado de equilíbrio vs. estado de desequilíbrio relação entre Kp, Kc e Kx termodinâmica e equilíbrio equilíbrios heterogêneos princípio de Le Chatelier. 8 9 Verificação I Equilíbrios de Solubilidade 10 a 13 Equilíbrio Iônico Prática 7: MICRO1 Revisão de Conteúdos Pratica 8: Cinética Química Verificação I produto de solubilidade efeito do íon comum reações de precipitação Prática 9: Equilíbrio Químico ácidos e bases Teoria de Arrhenius Conceito de Bronsted Lowry definição de Lewis Força de ácidos e bases escala de ph a autoionização da água relação entre Ka e Kb ácidos polipróticos hidrólise de cátions e ânions sais de ácidos polipróticos tampões. 13 Verificação II Prática 10: Determinação do Kps Prática 11: Efeito Tampão Verificação II Prática 12: Ácido Acético https://www1.ufrgs.br/ensino/planodeensino/php/paginas/visao/visualizar.php 2/5
14 Reações Redox 14 a 15 Eletroquímica número de oxidação conceito de semi reação balanceamento de reações redox Prática 13: ph de Sais células eletroquímicas células galvânicas: tipos de eletrodos, potencial, células galvânicas comerciais Células eletrolíticas: eletrólise, leis de Faraday Potencial padrão de eletrodo: energia livre e potencial de célula equação de Nerst constante termodinâmica de equilíbrio 16 16 17 18 19 Distribuição Eletrônica Tabela Periódica Ligação Química Verificação III Recuperações ou Exame Prática 14: Reações Redox Estrutura atômica Modelos atômicos Distribuição eletrônica Prática 15: Reatividade de Metais Propriedades periódicas dos elementos Estrutura molecular Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência Teoria da Ligação de Valência Ligação covalente Ligação iônica Prática 16: Eletrólise Verificação III Recuperações ou Exame Metodologia A QUI01121 é uma disciplina teórico prática estando previstas quatro horas semanais de aula expositiva de conteúdo teórico e duas horas semanais de desenvolvimento prático laboratório. A disciplina também conta com um programa de monitoria para auxiliar na resolução de problemas e de pequenas dúvidas. Carga Horária Teórica: 60 horas Prática: 30 horas Experiências de Aprendizagem Durante o desenvolvimento da disciplina é esperado que o aluno tenha postura ética, investigativa, sempre em busca do aprimoramento dos conhecimentos básicos, procurando relacionar os conteúdos das subunidades da disciplina, desta com outras disciplinas do curso e com o cotidiano. Também é esperado que o aluno tenha uma participação efetiva em sala de aula e no laboratório através de questionamentos, respostas às questões formuladas pelo professor, presença e pontualidade. Para que a participação seja efetiva não são tolerados atrasos e saídas antecipadas em relação ao horário de aula, bem como a utilização de telefones celulares e fones de ouvido, comprometendo o desenvolvimento da aula, já que os conteúdos estão inter relacionados. O aluno que desrespeitar essa regra está violando a Resolução Nº 07/2004 do CEPE UFRGS, em seu Art. 7º e estará sujeito ao previsto no Código Disciplinar Discente. Ao final da disciplina de QUI01121, é esperado que o aluno tenha desenvolvido habilidades de identificar as relações básicas da Química como ciência para o entendimento de fenômenos macroscópicos da transformação da matéria, envolvendo massa, energia e tempo. Durante as aulas de QUI01121, é esperado que o aluno desenvolva sua capacidade de apropriar se de novos conhecimentos de forma autônoma e independente e de adaptação ao ensino superior, de modo a assimilar e aplicar novos conhecimentos. Critérios de Avaliação A avaliação da disciplina será feita através de quatro notas relativas a três notas teóricas (T1, T2 e T3) correspondendo a unidades separadas e uma nota prática (P) correspondendo à média aritmética das várias notas obtidas no laboratório. Considera se aprovado o aluno que obtiver, o somatório das provas teóricas igual ou superior a 15,0 pontos (T1 + T2 + T3 15,0), desde que nenhuma das notas das provas teóricas seja inferior a 4,0 e tenha nota mínima 7,0 na média das práticas (P). O conceito final será calculado de acordo com a correspondência abaixo. Freqüência inferior a 75%* CONCEITO FF* https://www1.ufrgs.br/ensino/planodeensino/php/paginas/visao/visualizar.php 3/5
SOMA DAS NOTAS (T 1 + T2 + T3 + P) inferior a 22,0 pontos CONCEITO D SOMA DAS NOTAS (T 1 + T2 + T3 + P) igual ou maior que 22,0 pontos e inferior que 29,0 pontos CONCEITO C SOMA DAS NOTAS (T 1 + T2 + T3 + P) igual ou maior que 29,0 pontos e inferior que 36,0 pontos CONCEITO B SOMA DAS NOTAS (T 1 + T2 + T3 + P) igual ou maior que 36,0 pontos CONCEITO A *válido para qualquer pontuação Aulas Práticas: É obrigatório o uso de avental (jaleco) de algodão nas aulas Práticas. Recomenda se que o mesmo seja de mangas longas e comprimento que proteja até os joelhos. É Obrigatório o uso de óculos de segurança, calça comprida e calçado fechado. A nota da prática (P) é a média aritmética das notas obtidas nas práticas. A nota de cada prática é constituída pelo somatório do relatório apresentado, desempenho no laboratório e pré teste. O pré teste consiste de uma avaliação breve com 10 minutos de duração, e é no início da aula prática, sempre antes da explanação da aula corrente. O objetivo desta avaliação é verificar o conteúdo teórico absorvido pelo aluno para realizar o experimento. O aluno que chegar atrasado na aula perderá o pré teste da aula corrente. A notas máximas de cada aula prática são: pré teste 3,0 desempenho no laboratório 3,0 relatório 4,0 O relatório da aula prática poderá ser entregue no máximo na semana subseqüente. Atestados médicos para fins de Justificativa de faltas nas aulas, somente serão aceitos após serem validados na Junta Médica da UFRGS. Atividades de Recuperação Previstas O aluno com nota inferior à mínima exigida em até duas das três provas teóricas (T1, T2, T3) e aprovado na prática (média > ou = 7,0), terá o direto, ao final das aulas, a fazer as respectivas provas substitutivas (recuperação) com conteúdos relativos somente às áreas correspondentes. A nota de cada prova substitutiva irá substituir a nota da prova teórica correspondente. O aluno que não atingir a nota mínima (4,0) na primeira prova de recuperação deverá fazer prova de exame com todo o conteúdo. Isto é válido para os alunos que tenham somente uma ou duas provas para recuperar e não tenham aprovado na primeira delas. O aluno que atingiu a nota mínima na primeira recuperação, mas tiver somatório das provas teóricas inferior 15 pontos, poderá fazer uma segunda prova de recuperação em outra área a sua escolha. a) Considera se aprovado nas provas substitutivas das provas teóricas (T1, T2, T3) o aluno que receber a nota mínima 4,0, e cuja pontuação das provas teóricas seja > ou = a 15,0 pontos. Seu conceito final será conforme estabelecido nos critérios de avaliação. O aluno pode optar por recuperar as suas notas mais baixas, mesmo que já esteja aprovado. Mas neste caso terá que comunicar, por escrito e antecipadamente, esta decisão ao professor. Optando por fazer a(s) recuperação(ões) a(s) nota(s) da(s) prova(s) anterior(es) fica(m) automaticamente anulada(s). b) O aluno com nota inferior a 4,0 nas três provas teóricas terá obrigação, ao final das aulas, de fazer um exame contendo toda a matéria teórica desenvolvida na disciplina. Será considerado aprovado na disciplina com conceito C o aluno que alcançar nota mínima 6,0 nesse exame. c) Não existe recuperação da parte prática. O aluno que obteve nota inferior a 7,0 nesta parte deverá fazer o exame. Entretanto, sua frequência nas aulas práticas deve ser a 75%. Bibliografia Básica Essencial Brady, James E.; Humiston, Gerard E.; Santos, Cristina Maria Pereira dos; Faria, Roberto de Barros Química geral Editora Livros Técnicos e Científicos (ISBN: 9788521604488 (v. 1); 9788521604495 (v. 2)) Russell, John Blair Química geral Editora Makron Books (ISBN: 8534601925 (v.1); 8534601518 (v.2)) Básica Brown, Lawrence S.; Holme, Thomas A.; Oliveira, Maria Lúcia Godinho de; Matos, Robson Mendes Química geral aplicada à engenharia Editora Cengage Learning (ISBN: 9788522106882) Jonh C. Kotz; Paul M. Treichel; Gabriela C. Weaver Química Geral e Reações Químicas Editora Cengage Learning (ISBN: 978 85 221 0691 2) Mahan, Bruce M.; Myres, Rollie J. Química :um curso universitário Editora Edgard Blücher Masterton, William L.; Slowinski, Emil J.; Stanitski, Conrad L. Princípios de química Editora Guanabara Koogan (ISBN: 8527701561) Complementar Atkins, Peter William; Jones, Loretta Princípios de química :questionando a vida moderna e o meio ambiente Editora Bookman (ISBN: 071675701X (ed. original); 8536306688; 9788536306681) https://www1.ufrgs.br/ensino/planodeensino/php/paginas/visao/visualizar.php 4/5
Companion, Audrey L.; Guimaraes, Luiz Carlos Ligação quimica Editora E.Blucher Ohlweiler, Otto Alcides Curso de química teórica Editora Globo Sebera, Donald K.; Bellyboni, Caetano Estrutura eletronica e ligacao quimica Editora Poligono Outras Referências Não existem outras referências para este plano de ensino. Observações Será permitida a atuação de alunos de Pós Graduação em Química que estiverem em estágio docência somente nas aulas experimentais da QUI 01121, desde que supervisionados e acompanhados do professor responsável pela turma. Neste caso, o aluno deverá, obrigatoriamente, assistir a respectiva aula experimental em outra turma, previamente à aula que irá ministrar. A participação deste aluno não poderá exceder 30 horas, considerando a carga horária das aulas assistidas. https://www1.ufrgs.br/ensino/planodeensino/php/paginas/visao/visualizar.php 5/5