Mestrado em Física e Química para o Ensino

Complementos de Química II

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Objectivos

Química Orgânica Avançada

  • Aplicação das estratégias de desconexão estudadas à retrossíntese de vários tipos de compostos.

  • Dar a conhecer as condições de formação dos vários tipos de radicais, a estabilidade relativa dos mesmos e as principais reacções envolvidas.

  • Mostrar que a estereoselectividade das reacções pericíclicas pode ser compreendida por análise da simetria das orbitais de fronteira.

Química-Física

Cinética

  •  Revisão dos conceitos fundamentais relacionados com a análise de dados cinéticos.

  • Aplicação dos conceitos estudados num caso laboratorial concreto.

Reacções complexas

  • Introduzir exemplos de reacções especiais.

Cinética e Mecanismos de Reacções de Eléctrodo

  • Compreensão dos Mecanismos de Reacções de Eléctrodo

Conteúdos

Química Orgânica Avançada

  • Retrossíntese. Conceitos gerais envolvidos numa síntese química.

  • Introdução à desconexão. O conceito de sintão de controlo. Desconexão aplicada a um grupo funcional. Desconexão envolvendo dois grupos funcionais. Métodos para síntese de anéis.

  • Reacções radicalares. Formação de radicais livres.

  • Reacções radicalares unimoleculares. Decomposição e rearranjo.

  • Interacção de radicais com moléculas.

  • Interacção radical-radical.

  • Aplicações da química radicalar em síntese.

  • Reacções Pericíclicas.

  • Teoria das Orbitais de Fronteira.

  • Cicloadições.

  • Regras de Woodward-Hoffmann.

  • Outras Reacções Pericíclicas (Rearranjos sigmatrópicos e reacções electrocíclicas).

Química-Física

Cinética Química

  • Velocidade de reacção.

  • Equações empíricas de velocidade.

  • Análise de resultados cinéticos.

  • Método integral. Método diferencial.

  • Equação de Arrhenius.

  • Teoria do estado transitório.

  • Factor pré-exponencial e energia de activação.

  • Equação de Eyring.

  • Influência do solvente. Influência da força iónica.

  • Análise de mecanismos compostos.

  • Dedução das equações de velocidade de mecanismos compostos.

  • Tratamento analítico.

  • Tratamento de estado estacionário.

  • Tratamento numérico.

Reacções Complexas

  • Reacções em cadeia.

  • Decomposições orgânicas.

  • Reacções fotoquímicas.

  • Explosões.

  • Catálise. Catálise enzimática.

Cinética e Mecanismos de Reacções de Eléctrodo

  • Formação da interface electrificada.

  • Estrutura da dupla camada. Modelo de Helmholtz, Gouy-Chapman and Stern.

  • O efeito do campo eléctrico na velocidade das reacções de transferência de electrões. Densidade de corrente de troca, sobrepotencial e coeficiente de transferência. A interface no equilíbrio. A interface longe do equilíbrio.

  • O efeito do transporte de massa na velocidade das reacções de transferência de electrões em eléctrodos planares. Tipos de transporte de massa: difusão, convexão e migração. Controle por difusão. Controle por difusão e convexão. Controle por transferência de carga.

  • Determinação do mecanismo de uma reacção electródica. Construção genérica de uma proposta mecanística. Determinação de parâmetros cinéticos. Testes de diagnóstico por voltametria cíclica.

Metodologias de trabalho

O ensino será ministrado em períodos de três horas - com um breve intervalo a fazer em momento oportuno - que constarão de uma primeira parte de exposição teórica, seguida de um trabalho laboratorial ou de exemplos de aplicação. Será exigida a elaboração e discussão de relatórios da actividade experimental.

Avaliação

A avaliação da disciplina será feita com base em dois testes teóricos (um na primeira metade do período de leccionação e outro no fim do mesmo) e na informação da componente prática, nomeadamente pelos relatórios elaborados. A classificação final será obtida mediante a aplicação da seguinte fórmula:

                                    Classificação final = 0.30 (P) + 0.35(T1) + 0.35(T2)

Bibliografia 

Química Orgânica Avançada

  • Warren, S., “Organic Synthesis: the Disconnection Approach”, 1ª Ed., John Wiley & Sons, 1982.

  • Warren, S., “Design Organic Synthesis: a Programmed Introduction to the Synthon Approach”, 1ª Ed., John Wiley & Sons, 1978.

  • Sykes, P., “Guia de Mecanismos da Química Orgânica”, 1ª Ed., Universidade Nova de Lisboa, 1989.

  • Edenborough, M., “Writing Organic Reaction Mechanisms: A Practical Guide”, 1ª Ed., Burgess Science Press, 1994.

  • March, J., “Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms and Struture”, 4ª Ed., John Wiley & Sons, 1992.

  • Fossey, J. e Lefort D., “Free Radicals in Organic Chemistry”, John Wiley & Sons, 1995.

  • Motherwell, W. B. e Crich D., Free Radical Chain Reactions in Organic Chemistry”, 1ª Ed. Academic Press, 1992.

  • Organic Chemistry Methodology, Prabahakar, S. (Ed.) 2ª Ed., Edinova, Lisboa, 2000.

  • Fleming, I., Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions, John Wiley & Sons, 1976.

Para revisão de conceitos gerais de Química Orgânica

  • Solomons, T. W. G., "Fundamentals of Organic Chemistry", 5ª Ed., John Wiley & Sons, 1997.

  • Morrison, R. e Boyd, R., "Química Orgânica", 13ª Ed., Fundação Calouste Gulbenkian, 1996.

Química-Física

Cinética Química

  • Laidler, k., Meiser, J. Physical Chemistry, Houghton Mifflin Company, New York, 3rd edition, 1999.

  • Atkins, P.W. Físico-Química, 3º Volume, LTC Editora, 6ª edição, 1999.

  • Levine, I. N. Physical Chemistry, McGraw-Hill, Chemistry Series, 3rd edition, 1988.

  • Formosinho, S. J. Fundamentos de Cinética Química, Fundação Calouste Gulbenkian, 1983.

Reacções Complexas

  • Atkins, P.W., Físico-Química, 3º Volume, LTC Editora, 6ª edição, 1999.

  • Laidler, K. J., Chemical Kinetics, Tata McGraw-Hill, New York, 1978.

  • Avery, H. E., Basic Reaction Kinetics and Mechanisms, MacMillan Press Ltd., London, 1976.

  • Nunes da Ponte, M. L. M. e Soares, V. A. M., Introdução à Cinética Química, Folhas de Química-Física II, capítulo III, Instituto Superior Técnico, 1979.

Cinética e Mecanismos de Reacções de Eléctrodo

  •  C. Brett, A. Brett, Electroquímica – Principios, Métodos e Aplicações, Oxford University Press, 1993.

Docentes que leccionam

Química Orgânica Avançada

Docente responsável: Lucinda Vaz dos Reis

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

Paulo Jorge Santos Coelho

  • Licenciatura em Química – Ramo Científico, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

  • Diplome d’Études Approfondies - Química Orgânica, Université de Paris-Sud, França

  • Doutoramento em Química Orgânica, Université de Paris-Sud, França

Química-Física 

Docente responsável: Verónica Cortés de Zea Bermudez

Cinética Química

Pedro Manuel de Melo Bandeira Tavares

  • Licenciatura em Engenharia Química, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

  • Provas de Aptidão Pedagógica e Capacidade Científica, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

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

Reacções Complexas

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

Cinética e Mecanismos de Reacções de Eléctrodo

Maria Cristina Fialho Oliveira

  • Licenciatura em Química – Ramo Científico, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

  • Doutoramento em Electroquímica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

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Webmaster: Joaquim Anacleto        Última actualização: 12 Set 2004