Química Física

Objetivos

A unidade curricular Química-Física tem como objetivo geral o estudo de três grandes áreas da Química Física: a termodinâmica, a cinética e sistemas de misturas binárias e sistemas heterogéneos. Pretende-se que, com o conteúdo programático proposto, o estudante adquira os conhecimentos de Termodinâmica, de Cinética e o estudo de sistemas heterogéneos necessários para o entendimento de fenómenos químicos, bioquímicos e tecnológicos do âmbito de unidades curriculares lecionadas posteriormente.

Pretende-se como resultados da aprendizagem que os estudantes adquiram as seguintes competências:

1. Capacidade de interligação entre os conhecimentos de química-física e as outras áreas do conhecimento presentes no Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas.

2. Capacidade de aplicação de conceitos químicos na determinação de parâmetros físico-químicos e na resolução de problemas práticos.

3. Capacidade de apresentar raciocínios e soluções de uma forma cientificamente correta.

Programa

Unidade 1 – Termodinâmica Química e Bioquímica

Conceitos básicos. Princípio zero, primeiro e segundo princípios da termodinâmica. Termoquímica. Entropia. Função de Gibbs. Aplicações nos sistemas biológicos: reações de acoplamento, reações de transferência do grupo fosfato e do protão, transporte ativo e transporte passivo, bomba de sódio e potássio, metabolismo da glicose.

Unidade 2 – Cinética Química

Velocidade de reação. Equação cinética. Mecanismos de reação e equações de velocidade. Interpretação do mecanismo reacional com base nos parâmetros termodinâmicos e cinéticos: halogenação de alcanos, reações SN1 e SN2. Catálise química. Cinética e inibição enzimática.

Unidade 3 – Sistemas de misturas binárias e sistemas heterogéneos

Introdução ao estudo de sistemas de misturas binários e de sistemas. Micelas, vesículas, lipossomas, membranas. Interação dos fármacos (ou outros compostos) com sistemas heterogéneos: tecnologia farmacêutica e modelos biomiméticos de membranas lipídicas.

Métodos de Ensino

As metodologias de ensino englobam:

1. Aulas teóricas: 2 horas/semana ministradas com o apoio dos meios audiovisuais disponíveis, incluindo filmes curtos e material consultado na internet;

2. Aulas práticas: 1 hora/semana destinada à resolução de problemas;

3. Aulas laboratoriais: 2 horas/semana onde são realizados trabalhos experimentais relacionados com a matéria ministrada nas aulas teóricas.

Os trabalhos são realizados em grupo e os resultados experimentais obtidos são registados em cada uma das aulas, sendo os cálculos associados discutidos no final do semestre.

Bibliografia

Tinoco Jr., I., Sauer, K., Wang, J. C., Puglisi, J. D., Harbison, G. & Rovnyak, D. (2013) Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences (5th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.

Atkins, P. & de Paula, J. (2012) Physical Chemistry for the life sciences (2nd ed.). New York, NY: Macmillan.

Sotomayor, J. (2003) Cinética Química. Lisboa: Lidel.

Atkins, P. (2001) The elements of physical chemistry (3rd ed.). Oxford: Oxford University Press.

Chang, R. (1981) Physical chemistry with applications to biological systems (2nd ed.). New York, NY: Macmillan.

Método de Avaliação

• Componente prática - 30 %
• Componente teórica - 70 %