UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC PLANO DE ENSINO DEPARTAMENTO: Química DISCIPLINA: Química Geral CARGA HORÁRIA TOTAL : 90 CURSO: Engenharia Civil SIGLA: QGC0001 TEORIA: 54 PRÁTICA: 36 SEMESTRE/ANO : 02/2012 EMENTA: Estrutura do átomo. Propriedades periódicas dos elementos químicos. Ligações químicas. Soluções. Teoria da Oxidação e redução. Eletroquímica. Equilíbrio químico. Cinética química. Termoquímica. Experimentos relativos à disciplina. OBJETIVO GERAL DA DISCIPLINA: Fornecer ao estudante do curso de Engenharia Civil os conhecimentos fundamentais da Química para auxilia-lo na vida profissional. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA DISCIPLINA : • Apresentar de forma geral alguns conceitos e teorias utilizados na área de Química; • Possibilitar que estudante seja capaz de entender os princípios básicos da química moderna, gerando uma base sólida para a construção do conhecimento através de disciplinas futuras; • Desenvolver nos estudantes a habilidades de reconhecer as características mais importantes de cada teoria trabalhada em aula, identificando a sua validade e as suas limitações para interpretar as propriedades da matéria; • Ampliar a capacidade dos estudantes de buscar informações na literatura química, publicada como livros didáticos e periódicos, das informações que podem estar representadas na forma escrita, de tabelas e gráficos. CARGA HOR. CONTEÚDOS 27/07 a 03/08 (6h/a) 10/08 (3h/a) CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS Avaliações Apresentação do programa da disciplina. Unidade I - Estrutura Atômica 1. Histórico da teoria atômica 1.1. Modelos atômicos de Dalton e Thompson 1.2. Modelos atômicos de Rutherford e Bohr 1.3. Introdução à teoria quântica. 1.4. Configuração Eletrônica dos elementos químicos 1.5. Modelo atômico atual: camadas, subcamadas, orbitais, spin 1.6. Diagrama de energia 1.7. Distribuição eletrônica dos elementos químicos: Diagrama de Linus Pauling 1.8. Geometria atômica. Exercícios Unidade II – Classificação Periódica dos Elementos Químicos 2.1-Histórico da evolução da tabela periódica 2.2- Tabela periódica moderna 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC 17/08 a 24/08 (6h/a) 31/08 (3h/a) 07/09 (sem aula) 14/09 (3 h/a) 21/09 (3h/a) 2.3- Grupos e períodos: representação, características, propriedades 2.4- Propriedades periódicas:Número atômico, volume atômico, raio atômico, eletro negatividade, afinidade eletrônica, potencial de ionização 2.5-Propriedades aperiódicas : Densidade, ponto de fusão Unidade III – Ligações Químicas 3.1. Conceito de ligação química 3.2. Teoria do octeto 3.3. Tipos de ligação química 3.3.1- Ligação Iônica: Mecanismo de formação da ligação iônica 3.3.1.1- Determinação de fórmulas iônicas de compostos iônicos 3.3.1.2- Estrutura cristalina e célula unitária: propriedades dos sólidos iônicos. 3.3.2- Ligação Metálica: Mecanismo de formação e ocorrência da ligação metálica 3.3.2.1- Estrutura cristalina e célula unitária 3.3.2.2- Propriedades dos metais. 3.3.3- Ligação Covalente : Mecanismo de formação e ocorrência da ligação covalente 3.3.3.1- Ligação simples, dupla e tripla - Ligação sigma e ligação pi 3.3.3.2- Polaridade das Ligas Químicas 3.3.3.3- Eletro negatividade e conceito de momento dipolar 3.3.4- Ligação covalente polar e apolar 3.3.5- Determinação da polaridade de ligações e compostos moleculares 3.3.6- Forças intermoleculares: ligações de Van Der Waals e pontes de hidrogênio 3.3.7- Propriedades físico-químicas dos compostos relacionadas com as ligações químicas. 3.3.8- Geometria Molecular: Representação geométrica de uma molécula 3.3.9- Determinação da geometria molecular de substâncias simples e compostas. 3.3.10- Teoria da hibridação. Prova escrita-Teórico / prática Feriado nacional Unidade IV - Soluções 4.1- Conceitos Fundamentais (Soluto, solvente, soluções diluídas e concentradas) 4.2- Aplicações e exemplos de soluções na engenharia, Principais Concentração químicas: Molaridade , molidade, Fração molar, normalidade. 4.3- Principais Concentração físicas: concentração comum, PPM e PPB. 4.4- Preparação e diluição de soluções em diferentes bases de concentrações. 4.5- Misturas de Soluções 4.6- Titulação Unidade V – Teoria da Oxidação e Redução 5.1. Conceitos fundamentais: Agente oxidante e agente redutor, número de oxidação de espécies químicas. 2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC 5.2- Balanceamento de Equações Químicas 28/09 (3h/a) 05/10 (3h/a) 12/10 (sem h/a) recuperar Prova escrita-Teórico / prática Unidade VI – Termoquímica 6.1- Reações exotérmicas e endotérmicas 6.2- Variação de Entalpia nas reações químicas:- Entalpia molar padrão 6.3- Variação de entalpia nas reações químicas: uso de tabelas termodinâmicas 6.4- Energia Livre de Gibbs: Variação de energia livre nas reações químicas 6.5- Espontaneidade e equilíbrio. 6.6-Aplicações a processos específicos Unidade VII – Cinética Química 7.1- Velocidade das Reações Químicas 7.2- Fatores que influenciam a velocidade de uma reação química: teoria das colisões 7.3- Reação de Primeira e segunda Ordem: definição, equação integrada, tempo de meia-vida, aspectos gráficos 7.4- Conceito de energia de ativação 7.5- Equação de Arrhenius e aplicações dos conceitos. 19/10 (3h/a) 26/10 a 09/11 (9h/a) Prova escrita-Teórico / prática 16/11 a 23/11 (6h/a) Unidade IX - Eletroquímica 9.1. Células Galvânicas: Conceito, Pilha de Daniell: desenho, semireações, reação global, potencial padrão da pilha 9.2- Potenciais padrões de redução: uso da tabelas de potenciais padrões 9.3- Termodinâmica e constante de equilíbrio de uma pilha galvânica 9.4- Efeito da concentração no potencial da pilha: equação de Nernst. 9.5- Células Eletrolíticas : Conceito de célula eletrolítica: desenho, reações químicas 9.6- Eletrólise : Leis de Faraday para a eletrólise 9.7- Pilhas e Acumuladores Comerciais e Corrosão 30/11 (3h/a) 07/12 (3h/a) 54 h/a 36h/a Unidade VIII – Equilíbrio químico 8.1- Principio de Le Chatelier e as Constantes de equilíbrio 8.2- pH e pOH 8.3- Hidrólise de sais. 8.4- Produto de solubilidade Prova escrita-Teórico / prática Exame - Todo o conteúdo programático Teoricas Laboratório: Iniciação ao Laboratório – Medidas e tratamento de dados. Princípios de Reatividade: Energia e Reações químicas. Cinética química. Termoquímica. Ácidos e bases. Reações de transferência de elétrons. Pilha de Daniell. Corrosão. Eletrólise 3 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC METODOLOGIA: Serão aplicadas as seguintes técnicas de ensino: aulas expositivas dialogadas utilizando, recursos áudio visuais como data show, estudo dirigido, resolução de exercícios e apresentação de seminários. Diferentes métodos serão utilizados para mediar o processo de ensino– aprendizagem. Será dada ênfase aos trabalhos em equipes e individual como forma de complementar os conteúdos. AVALIAÇÃO: Os critérios para a avaliação a serem utilizados pelo professor serão baseados nas seguintes atividades: assiduidade e pontualidade; participação em sala de aula e nos trabalhos de grupos; e provas escritas. A nota semestral será o resultado da média das 3 avaliações escritas que terão um peso 70 %, e a média das notas de laboratório terá peso 25%. Sendo 5% restante as atitudes e posturas comportamentais. As condições de aprovação na disciplina são as previstas no Regimento da Universidade. BIBLIOGRAFIA: ATKINS, P e. Jones, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman. 2001. RUSSEL, J. B. Química Geral. 2 ed., São Paulo: Makron Books, 1994, v. 1 e 2. BROWN, T.L; LeMay, H.E; Bursten, B. E. e Burdge, J.R. Química a ciência central. 9 ed., São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. MAHAN, B. M. Química: um curso universitário. São Paulo: E.Blücher, 1997. KOTZ, J. C. Química e reações químicas. 3 ed., Rio de Janeiro: LTC, 1998. BRADY, J. E. e Humiston, G. E. Química geral. 2. ed., Rio de Janeiro: LTC, 2002. SPOGANICZ, B.; Debacher, N.A.; Stadler E. Experiências de Química Geral. 2 ed., Florianópolis: FEESC, 2003. LENZI, E., et al.; Química Geral Experimental. Rio de Janeiro: Freitas Bastos Editora, 2004. 4