Conhecimentos de Base Recomendados

-Noção de átomo, molécula, ião;
-Construção de moléculas;
-Iões simples e complexos.

Objetivos

-Dar ao aluno uma visão ampla dos fundamentos da Química, no âmbito da sua formação científica de base:

-Conhecer a estrutura atómica 
-Ser capaz de escrever a fórmula de estrutura de uma molécula, identificar a sua geometria e respectiva polaridade;
-Conhecer as unidades de concentração de soluções;
-Efectuar cálculos estequiométricos, determinando quantidade de reagentes necessários e produtos obtidos;
-Estabelecer a diferença entre reação irreversível e equilíbrio químico e conhecer os vários tipos de equilíbrio químico: equilíbrio ácido-base e equilibrio de solubilidade;
-Efectuar cálculos de pH de soluções de ácidos e bases (fortes e fracos);
-Determinar a solubilidade de uma substância pouco soluvel

A UC aborda conceitos básicos de Química, desde a Ligação Química às várias formas de Equilíbrio Químico, cobrindo assim os fundamentos necessários à compreensão da Química Ambiental (análises ambientais, Química envolvida nos sistemas naturais e nos sistemas de tratamento.

A UC tem uma componente laboratorial que permite, de acordo com os objetivos da UC:
-a operacionalização dos conceitos lecionados;
-o desenvolvimento do espírito científico e experimental e da capacidade de organização e análise de informação;
-a aprendizagem de procedimentos e técnicas laboratoriais e analíticas (aplicadas posteriormente em UCs da especialidade);
-a aquisição de competências de "saber fazer" e trabalho de equipa.

Métodos de Ensino

As aulas têm tipologia teórico-prática (e não teórica), dado tratar-se de uma UC com objetivo de operacionalização de conceitos. É adotado o método expositivo participado, sendo privilegiada a formação interativa mesmo na introdução de conceitos teóricos. Procura-se levar os alunos a tirar conclusões, orientando-os nesse processo.

A UC tem uma componente laboratorial, pretendendo-se ilustrar na prática os conceitos teóricos transmitidos. Nas aulas laboratoriais, os alunos executam trabalhos experimentais de acordo com protocolos fornecidos, elaborando posteriormente o respetivo questionário ou relatório. Nestas aulas é posto em prática o método experimental e colaborativo (trabalho de grupo).

Estágio(s)

Não

Programa

1. Estrutura Atómica e Molecular
Orbitais atómicas e números quânticos. Tabela Periódica.
Ligação química. Fórmulas de Lewis e contributores de ressonância. Teoria da Repulsão dos Pares Electrónicos da Camada de Valência e geometrias moleculares. Momento dipolar de ligação, momento dipolar resultante e a polaridade da molécula.

2. Concentração de Soluções
Unidades de concentração. Preparação de soluções.

3. Cálculos Estequiométricos
Acerto de equações químicas. Cálculos estequiométricos. Reagente limitante. Rendimento da reação.

4. Equilíbrio Ácido-base
Equilíbrio Químico, Constante de equilíbrio. Princípio de Le Châtelier.
Conceitos de ácido e base. Escala de pH. Autoprotólise da água. Anfoterismo. Força de ácidos e bases, Ka e Kb. Determinação do pH de soluções de ácidos e bases. Solução tampão.
Titulações ácido-base, curva de titulação, ponto de equivalência e indicadores ácido-base.

5. Equilíbrio de Solubilidade
Produto de solubilidade. Determinação da solubilidade de um sal. Efeito do ião comum.

6. Oxidação-redução e Eletroquímica
Acerto de equações redox. Números de oxidação. Potencial de redução padrão e elétrodos de referência. Células galvânicas e eletrolíticas. Diferença de potencial da pilha.

Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

-

Docente(s) responsável(eis)

-

Bibliografia

Raymond Chang and Jason Overby IE; Chemistry, 13th Ed., McGraw-Hill Education, 2016
Raymond Chang and Jason Overby; ISE Chemistry, 14 th Ed., McGraw-Hill Education, 2015
P. Dimilla; General Chemistry for Engineers, 2012. ISBN: ISBN: 978-1621314943
Duffy, Stephen J.,vanLoon, Gary W; Environmental Chemistry: A global perspective, 2017. ISBN: 9780198749974
C. Baird, M. Cann; Environmental Chemistry, 5th ed., 2012. ISBN: ISBN: 978-1429277044