Química

Objetivos

Esta UC destina-se aos cursos de Licenciatura em Proteção Civil e Gestão de Riscos e Licenciatura em Ciências do Mar, que exigem conhecimentos base de Química.
Pretende-se dotar o aluno com a capacidade de compreensão da estrutura atómica das substâncias, e de como as propriedades macroscópicas dessas substância dependem da sua estrutura e composição química.

Programa

Conteúdos da componente teórica:
1- Composição geral, classificação e medição da matéria.
2- Estados físicos da matéria
2.1- Estado gasoso
Propriedades gerais: densidade, compressibilidade, difusão, pressão e volume)
Teoria cinética dos gases
Equação os gases perfeitos
Soluções gasosas, fração molar, pressões parciais
2.2- Estado líquido
Propriedades gerais: densidade, ponto de fusão e ebulição, difusão, compressibilidade, pressão de vapor, viscosidade e tensão superficial
Soluções líquidas, classificação e preparação
Concentração de uma solução
Solubilidade e fatores de que depende Propriedades coligativas: Elevação ebulioscópica e depressão crioscópica
2.3- Estado sólido
Propriedades gerais: Densidade, ponto de fusão e ebulição
Elementos químicos no estado sólido
3- Ligação química
Estrutura atómico: Eletrão, protão e neutrão, número atómico, massa atómica, massa molar. Átomo (modelo de Bohr), iões.

Elementos e substâncias metálicas: Ligação metálica (modelo “catiões num mar de eletrões), estrutura dos metais (modelo das esferas rígidas com elevado grau de empacotamento) e propriedades (maleabilidade, ductilidade e condutividade elétrica e térmica).
Substâncias iónicas: Distribuição eletrónica (princípio da energia mínima, princípio de exclusão de Pauli, regra de Hund), formação de catiões e aniões, ligação iónica, e propriedades dos compostos iónicos (estrutura cristalina, solubilidade, condutividade elétrica, dureza).
Substâncias moleculares: ligação covalente (estruturas de Lewis, modelo da regra do octeto), propriedades.
4- Forças intermoleculares
Forças de London, dipolo-dipolo, ponte de hidrogénio, dipolo-ião. Intensidade relativa. Influência no ponto de fusão e ebulição, solubilidade e miscibilidade de compostos covalentes. Apresentação e análise de exemplos.
5- Equilíbrio químico
Acido base
Oxidação redução

Conteúdos da componente prática:

Realização de trabalhos experimentais nos quais se reforçam os conhecimentos adquiridos na componente teórica e desenvolvem competências a nível de execução prática de técnicas laboratoriais em química, de análise crítica de resultados experimentais, assim como de elaboração de relatórios.
Trabalhos práticos:
1: Manuseamento de diferente material de medida e algarismos significativos.
2: Técnicas laboratoriais básicas em química (parte 1 e 2).
3: Preparação de soluções (parte 1 e 2).
4: Determinação da massa volúmica de substâncias líquidas.
5: Estudo do processo de difusão em solução.
6: Separação dos constituintes de uma mistura.
7: Estudo de alguns fatores que afetam o equilíbrio químico.
8: Padronização de uma solução de soda cáustica.

Métodos de Ensino

A unidade curricular será lecionada combinando atividades em sala de aula, presença não obrigatória, com atividades experimentais levadas a cabo semanalmente no laboratório. Para cada tópico programático, será usada uma metodologia expositiva com recurso maioritariamente a imagens e esquemas (powerpoint) disponibilizadas na plataforma Moodle; serão apresentados e discutidos exemplos de substâncias ambientalmente recorrentes. A resolução e discussão de exercícios selecionados pelo docente e o esclarecimento de dúvidas no horário de atendimento disponibilizado (2 h/semana) são ainda ferramentas utilizadas na consolidação das aprendizagens.

Bibliografia

- Química, Raymond Chang and Kenneth, 11ª ed., McGraw-Hill, 2013, ISBN 9789899717275
- Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, Peter Atkins e Loretta Jones, 7ª ed., BOOKMAN, 2018, ISBN: 9788582604618
- Química: A Ciência Central, Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay Jr., Bruce E. Bursten, 13ª ed., Pearson, 2016, ISBN 9788543005652

Método de Avaliação

• 2 momentos de avaliação escrita no semestre e/ou 1 exame escrito - 65 %
• execução dos trabalhos práticos programados - 17 %
• nos relatórios dos resultados e sua discussão para cada trabalho prático executado - 17 %