Mestrado em Física e Química para o Ensino Complementos de Química I

Ciências da Terra e do Espaço • Tópicos Avançados de Física • Didáctica da Química • Complementos de Química I • Química e Sociedade • Complementos de Química II • Didáctica da Física • Projecto Experimental de Física • Seminário

• Objectivos

• Conteúdos

• Metodologias de trabalho

• Avaliação

• Bibliografia

• Docente Responsável

• Docentes que leccionam

Objectivos

Cromatografia

• Aprender os princípios das técnicas de separação cromatográficas e a sua aplicabilidade.

Espectrometria de Massa

• Conhecer os vários tipos de espectros de massa.

• Aprender a interpretar um espectro de massa.

Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear

• Aplicação da Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear em análise estrutural.

Espectroscopias de micro-ondas, de infravermelho e de Raman

• Introduzir a base teórica das espectroscopias rotacional e vibracional.

• Aplicar os conceitos teóricos em casos práticos.

Espectroscopia no UV/VIS

• Conhecer os princípios em que se baseiam as técnicas de análise qualitativa e quantitativa da espectroscopia no UV/VIS.

Aplicações

• Determinação de estruturas de compostos orgânicos com base na análise de espectros de UV, IV, ¹H-RMN, ¹³C-RMN e de Massa.

Conteúdos

Cromatografia

• Introdução às separações cromatográficas. Descrição geral da cromatografia. Velocidade de migração das espécies. Alargamento das bandas e eficiência da coluna. Optimização do desempenho da coluna. Aplicações da cromatografia.

• Cromatografia gás-líquido. Princípios da cromatografia gás-líquido. Aparelhos para cromatografia gás-líquido. Colunas e fases estacionárias. Aplicações da cromatografia gás-líquido.

•  Cromatografia líquida de alta resolução. Campos de aplicação. Eficiência da coluna na cromatografia líquida. Aparelhos de cromatografia líquida. Cromatografia de partição. Cromatografia de adsorção. Cromatografia iónica. Cromatografia de exclusão por tamanho. Cromatografia em camada fina.

Espectrometria de Massa

• Introdução.

• Instrumentação.

• O espectro de massa.

• Determinação da fórmula molecular.

• Reconhecimento do pico do ião molecular.

• Utilização da fórmula molecular. Índice de deficiência de hidrogénio.

• Fragmentação.

• Rearranjos.

• Espectro de massa de algumas classes de compostos orgânicos.

Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear 

• Princípios físicos fundamentais da espectrometria de RMN. Ressonância, desvio químico, acoplamento spin-spin, intensidade dos sinais e integração.

• Espectrometria de ¹H-RMN. Espectros de 1ª ordem e espectros de 2ª ordem, acoplamento de ¹H com outros núcleos, desvios químicos de ¹H e estrutura molecular, correlações empíricas.

• Espectrometria de ¹³C-RMN. Acoplamento de ¹³C-¹³C e ¹³C-¹H, desvios químicos de ¹³C e estrutura molecular, correlações empíricas.

• Técnicas especiais de RMN em uma e duas dimensões. Desacoplamento de spin, espectros de diferença NOE, DEPT, RMN de correlação.

Espectroscopias de micro-ondas, de infravermelho e de Raman

• Espectros de rotação de moléculas diatómicas, poliatómicas lineares e poliatómicas não lineares.

• Espectroscopia de micro-ondas.

• Espectros de vibração de moléculas diatómicas.

• Modos normais de vibração e coordenadas normais.

• Tratamento quântico das vibrações de moléculas poliatómicas.

• Aplicação da Teoria de Grupos ao estudo de espectros vibracionais.

• Simetria das vibrações normais.

• Espectros de roto-vibração.

• Espectroscopia de infravermelho.

• Espectroscopia de Raman.

Espectroscopia no UV/VIS

• Princípios

• Fotómetros e Espectrofotómetros

• Aplicações analítivas da espectroscopia no UV/VIS.

Aplicações

• Realização e interpretação de espectros de UV, IV, ¹H-RMN, ¹³C-RMN de compostos orgânicos.

• Análise de conjuntos de espectros com vista à determinação de estruturas de compostos desconhecidos.

Metodologias de trabalho

O ensino será ministrado em períodos de três horas e meia, com um breve intervalo a fazer no momento oportuno, que constarão de uma primeira parte de exposição teórica, seguida de aplicação prática ou teórico-prática, em grupo ou a título individual.

Avaliação

A avaliação da disciplina será feita com base na elaboração de um trabalho de interpretação de espectros (T) e de um exame teórico (E) a realizar no final do semestre. A classificação final será obtida mediante a aplicação da seguinte fórmula:

                       Classificação final = 0,40 (T) + 0,60 (E)

Bibliografia

Cromatografia

• D.A. Skoog and J.J. Leary, Análisis Instrumental, 4^th edition 1992, McGraw-Hill/ Interamericana de Espana, S.A.

• R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H.M. Widmer, Analytical Chemistry, 1998, Wiley-VCH.

• H.J. Chaves das Neves e A.M. Costa Freitas, Introdução à Cromatografia Gás-Liquido de Alta Resolução, 1996, Dias de Sousa, Lda.

• P.A. Sewell, B. Clarke, Chromatographic Separations, Analytical Chemistry by Open Learning, 1987, John Wiley and Sons.

• S. Lindsay, High Performance Liquid Chromatography, Analytical Chemistry by Open Learning, 2^nd edition 1992, John Wiley and Sons.

• Espectrometria de Massa

• Silverstein, Robert, Webster, Francis (1998) “Spectrometric Identification of Organic Compounds” 6ª ed, John Wiley and Sons, Inc., New York.

• Hesse, Manfred, Meier, Herbert and Zeeh, Bernd (1997) “Spectroscopic Methods in Organic Chemistry”, Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York.

Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear

• Silverstein, R. M.; Webster, F. X. Spectrometric Identification of Organic Compounds, 6ª Ed., John Wiley & Sons, New York, 1998.

• Hesse, M.; Meier, H.; Zeeh, B. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, Thieme, New York, 1997.

• Gil, V. M. S.; Geraldes, C. F. G. C. Ressonância Magnética Nuclear – Fundamentos, Métodos e Aplicações, 1ª Ed., Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 1987

• Williams, D. H.; Flemming, I. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, 4ª Ed., McGraw-Hill, London, 1989.

Espectroscopias de micro-ondas, de infravermelho e de Raman

• Colthup, N. B., Daly, L. H., Wiberley, S. E. , Introduction to infrared and Raman Spectroscopy, Academic Press, 1990.

• Barrow, G. M., Introduction to Molecular Spectroscopy, MacGraw Hill, 1964.

• Davidson, G. Groups Theory for Chemists, MacMillan Physical Science Series, 1991.

Espectroscopia no UV/VIS

• Perkampus, Heinz-Helmut, UV/VIS Spectroscopy and its Applications,Springer-Verlag, N.Y.,1992.

• Skoog, Douglas a. and West, Donald M,,Fundamentals of Analytical Chemistry,6ª ed, Saunders College Publishing, N.Y., 1998.

Docente Responsável

Luís Herculano Melo de Carvalho

Docentes que leccionam

Cromatografia

Luís Herculano Melo de Carvalho

Licenciatura em Química/Química Orgânica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Doutoramento em Química/Química Orgânica, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

Espectrometria de Massa

Maria João Pereira Marques Paz Melo de Carvalho

Licenciatura em Química/Química Orgânica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Doutoramento em Química/Química Orgânica, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro.

Espectrometria de Ressonância Magnética Nuclear

Paulo Fernando da Conceição Santos

Licenciatura em Química Aplicada - Ramo de Química Orgânica, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa.

Doutoramento em Química, Especialidade Química Orgânica, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa.

Espectroscopias de micro-ondas, de infravermelho e de Raman

Verónica Cortés de Zea Bermudez

Licenciatura em Engenharia Química, Instituto Superior Técnico.

Mestrado em Química dos Processos Catalíticos, Instituto Superior Técnico.

Doutoramento em Química, Institut National Polytechnique de Grenoble, França.

Espectroscopia de UV/VIS

Luís Herculano Melo de Carvalho.

Licenciatura em Química/Química Orgânica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Doutoramento em Química/Química Orgânica, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro.

Aplicações

Lucinda Vaz dos Reis

Licenciatura em Química – Ramo Científico, Faculdade de Ciências de Lisboa.

Mestrado em Química Orgânica Aplicada, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa.

Doutoramento em Química, Especialidade Química Orgânica, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa.

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