Química I

Objetivos

Garantir que os estudantes apreendem os conceitos fundamentais sobre a química geral, inorgânica e química-física. Dotar os estudantes de conhecimentos básicos para delinear, preparar e elaborar trabalhos laboratoriais no laboratório de química, em segurança. Os estudantes devem estar aptos para aplicar os conceitos adquiridos nas unidades curriculares afins com as quais terão contacto futuro na Licenciatura em Biotecnologia.

Programa

1. Fundamentos: estrutura atómica; unidades e conversões; erros experimentais.
2. Ligação química e nomenclatura inorgânica: eletronegatividade, estruturas de Lewis, compostos binários e não binários, iões e hidretos.
3. Reações químicas: estequiometria, reagente limitante e rendimento.
4. Equilíbrio químico: sistemas homogéneos/heterogéneos, constante de equilíbrio e perturbações.
5. Ácido-base: força, ionização, ião comum e soluções tampão.
6. Soluções: solubilidade, produto de solubilidade e propriedades coligativas.
7. Compostos de coordenação: nomenclatura e reações.
8. Oxidação-redução: números de oxidação e acerto de equações.
9. Termodinâmica: leis fundamentais, energia, entalpia, entropia e funções de estado.
10. Laboratório: medições de massa/volume; soluções padrão e não padrão; padronização de soluções de NaOH e HCl; determinação de cloretos em água.

Métodos de Ensino

A UC articula 30 h de aulas teóricas (T) e 30 h teórico-práticas (TP), em regime presencial. Nas T são introduzidos os modelos e conceitos, com exposição interativa, resolução comentada de exemplos, perguntas de verificação e análise de situações químicas relevantes. Nas TP os estudantes resolvem exercícios, individualmente e/ou em pequenos grupos, explicitando estratégias de resolução e discutindo resultados com feedback do docente. Parte das TP decorre em laboratório, com preparação prévia dos protocolos, execução orientada das experiências, registo sistemático de observações e tratamento de dados. Os trabalhos laboratoriais incluem medições de massa e volume, preparação de soluções padrão e não padrão, padronização de padrões secundários NaOH e HCl, bem como a determinação de cloretos em água. A plataforma digital institucional é usada para disponibilizar materiais, enunciados, avisos, fichas de apoio e feedback. O estudo autónomo deverá consolidar conceitos, treino de estratégias de cálculo e preparação de relatórios do trabalho experimental. A abordagem promove a passagem entre a representação microscópica da matéria, expressão quantitativa e observação experimental, com ligação a problemas de composição, preparação de soluções e sua aplicação numa análise de qualidade da água relevantes para o curso.

Bibliografia

2023, Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L; Patterson, J.; Young, K., “Chemical Principles: The Quest for Insight”, 8ª Edição, W.H.Freeman & Co Ltd (ISBN: 978-1319498498)
2013, Tinoco Jr., I., Sauer, K., Wang, J. C., Puglisi, J. D., Harbison, G., Rovnyak, D., “Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences”, 5ª Edição, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall (ISBN: 978-0136056065)
2005, Chang, R., “Química”. 8º Edição, McGraw-Hill, Inc, Lisboa (ISBN: 978-84-481-4527-9)

Método de Avaliação