Química Física II

Conhecimentos de Base Recomendados

1º ano do 1º ciclo completo.

Métodos de Ensino

Os métodos de ensino das aulas teóricas e teórico-práticas têm como objetivo a aprendizagem global da disciplina. As aulas teóricas são apoiadas em apresentações e na bibliografia, com o apoio de meios audiovisuais. Há oportunidade de discutir os conceitos e assuntos mais difíceis. O ensino teórico-prático incide sobre, e acompanha, a matéria das aulas teóricas com a intervenção ativa dos alunos na discussão da resolução dos problemas que são fornecidos no início do semestre e são objeto de estudo antes da respetiva aula.

Resultados de Aprendizagem

1. Conhecimento e Capacidade de compreensão:

1.1. Compreensão e utilização de conceitos em Química;

1.2. Compreender a estrutura da disciplina e a ligação com outras;

1.3. Capacidade de sintetizar a informação.

2. Aplicação de Conhecimentos e Compreensão:

2.1. Aplicar conhecimentos na resolução de problemas em situações novas.

3. Realização de julgamento/tomada de decisão:

3.1. Saber interpretar dados, fundamentar e argumentar oralmente e por escrito determinadas decisões.

4. Comunicação:

4.1. Compreender e saber utilizar as fontes de informação. Capacidade para pesquisar e utilizar bibliografia;

4.2. Saber transmitir adequadamente os conhecimentos adquiridos, mesmo para o público não especialista.

5. Competências de auto-aprendizagem:

5.1. Capacidade para aprender autonomamente ao longo da vida.

Estágio(s)

Não

Programa

1- Cinética química e catálise:

Conceito de velocidade de reação. Lei de velocidade, constantes cinéticas, ordem de reação. Conceito de mecanismo de reação; molecularidade. Cinética de reações em meios homogéneos e heterogéneos. Catálise homogénea e heterogénea. Equação de Arrhenius e energia de ativação. Reações em cadeia. Métodos experimentais para o estudo de reações de 1ª, 2ª e de ordem zero. Fundamentos para os métodos experimentais de estudo de reações rápidas. Reações complexas; reações paralelas e consecutivas. Métodos aproximados de obter a lei cinética para reações complexas: aproximação da etapa determinante da velocidade de reação e do método do estado estacionário. Cinética e equilíbrio químico; o princípio da reversibilidade microscópica. Reações unimoleculares. Mecanismo de Lindemann. O conceito de estado de transição. Formulação termodinâmica dos parâmetros de ativação. O modelo ISM.

2- Princípios de Eletroquímica:

Eletrólitos; condução eletrolítica, difusão e migração de iões e números de transporte. Leis de Fick. Potenciais de elétrodo padrão; leis de Faraday; equação de Nernst. Células galvânicas e eletrolíticas. Células de concentração. Potencial químico e eletroquímico e atividade de espécies químicas em solução. A equação de Debye-Hückel. Potenciais de equilíbrio e reversibilidade. Eletroquímica de não-equilíbrio. Cinética de elétrodo. Relação entre velocidade de reação e densidade de corrente elétrica; lei de Butler-Volmer. Relação de Tafel. A dupla camada elétrica e sua influência na cinética. Métodos eletroquímicos para investigar processos de elétrodo. Potenciais de junção líquida e de membrana; elétrodos seletivos. Síntese eletroquímica. Eletroquímica industrial: baterias, células de combustível; corrosão. Bioeletroquímica.

Docente(s) responsável(eis)

Rui Fausto Martins Ribeiro da Silva Lourenço

Métodos de Avaliação

Contínua
Mini Testes: 20.0%
Exame: 80.0%

Bibliografia

ATKINS, P.W. (2001). Physical Chemistry. 7ª ed. Oxford: Oxford University Press.

FORMOSINHO, S.J.; ARNAUT, L.G. (2003). Cinética Química. Coimbra: Imprensa da Universidade.

BRETT, C.M.A.; BRETT, A.M. Oliveira. (1993). Electrochemistry: Principles, Methods and Applications. Oxford: Oxford University Press.

BRETT, A.M. Oliveira; BRETT, C.M.A. (1996). Electroquímica: Princípios, Métodos e Aplicações. Coimbra: Editora Almedina.