Mestrado em Física e Química para o Ensino

Química e Sociedade

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Docente responsável: Prof. Rui Ramos do Vale

 

Objectivos

Conteúdos

Metodologias de trabalho

Avaliação

Bibliografia

Docentes que leccionam


  

Objectivos

Química Nuclear

  • Descrever a natureza das reacções nucleares e os tipos comuns de radiação, quando ocorre o decaimento de um nuclido.

  • Escrever e acertar equações que descrevem reacções nucleares.

  • Relacionar o número de protões e neutrões com a estabilidade de um nuclido.

  • Apreender o conceito de banda de estabilidade.

  • Determinar o efeito dos diferentes tipos de decaimento, na razão protão/neutrão.

  • Prever que tipo de decaimento ocorrerá num nuclido, através do seu posicionamento em relação à banda de estabilidade.

  • Calcular o defeito de massa de um nuclido.

  • Relacionar a energia de coesão nuclear com o defeito de massa e com a estabilidade nuclear.

  • Descrever as séries naturais de decaimento radioactivo.

  • Fazer uso do conceito de meia-vida, de um nuclido radioactivo, e da cinética do decaimento (1ª ordem), para prever a quantidade que ainda resta, decorrido um determinado intervalo de tempo.

  • Descrever reacções nucleares que podem ser induzidas por bombardeamento de nuclidos com partículas, ou outros nuclidos (transmutação nuclear).

  • Estabelecer a ligação entre fissão nuclear, reacção nuclear em cadeia e massa crítica.

  • Descrever algumas aplicações da fissão nuclear, incluindo a bomba atómica e os reactores nucleares.

  • Definir fusão nuclear e perspectivar o seu uso para produção de energia, ainda que difícil de concretizar.

  • Interpretar a energia libertada nas reacções de fusão e fissão nucleares, a partir do gráfico da energia de coesão nuclear por nucleão vs. número de massa.

  • Explicar como os nuclidos radioactivos podem ser utilizados na datação de rochas ou objectos e quais algumas das suas muitas outras aplicações: terapêuticas e diagnósticos médicos, conservação de alimentos, análise e investigação, principalmente nas áreas da química, bioquímica, geologia e solos, etc.

  • Descrever os efeitos da radiação nos sistemas biológicos.

  • Indicar os factores que influenciam o efeito da radiação no corpo humano.

Química e Saúde

  • Conhecer o modo de acção de uma determinada droga e apresentar as etapas envolvidas no desenvolvimento da mesma.

  • Mostrar e discutir estruturas de compostos orgânicos com actividade antibacteriana, antiviral, anticancerigena, analgésica e vitamínica.

  • Dar a conhecer a toxicidade de compostos químicos, nomeadamente de solventes orgânicos.

Polímeros e Reciclagem
  • Introduzir os conceitos fundamentais sobre materiais poliméricos.

  • Mencionar os polímeros de maior produção mundial, referindo a sua síntese e principais aplicações.

  • Dar a conhecer as principais técnicas de caracterização de polímeros.

  • Abordar a tecnologia de reciclagem de polímeros, fazendo apelo a questões ambientais.

Produtos Naturais de Origem Vegetal

  • Distinguir o metabolismo primário do metabolismo secundário das plantas e conhecer a importância de cada um deles.

  • Conhecer e saber distinguir entre os vários grupos de compostos naturais.

  • Aprender algumas das propriedades medicinais dos produtos naturais relacionadas com a sua estrutura.

 

Conteúdos

Química Nuclear

  • Natureza das reacções nucleares.

  • Acerto de equações nucleares.

  • Estabilidade nuclear.

  • Energia de coesão nuclear.

  • Radioactividade natural.

  • Séries de decaimento.

  • Cinética do decaimento radioactivo.

  • Transmutação nuclear.

  • Elementos transuranianos.

  • Fissão nuclear.

  • A bomba atómica.

  • Nuclidos radioactivos e inverno nuclear.

  • Reactores nucleares.

  • Fusão nuclear.

  • Reactores de fusão nuclear: as estrelas como fábricas de elementos.

  • A bomba de hidrogénio.

  • Utilização dos radioisótopos.

  • Datação com base no decaimento radioactivo.

  • Traçadores radioactivos.

  • Análise por activação com neutrões.

  • Medicina nuclear.

  • Radioterapia.

  • Uso de radioisótopos em exames de diagnóstico.

  • Efeitos biológicos da radiação.

  • Acondicionamento de resíduos radioactivos.

Química e Saúde

  • Acção das drogas nas enzimas e nos receptores.

  • Ácidos nucléicos. Estruturas do DNA e do RNA.

  • Drogas que actuam no DNA.

  • Etapas envolvidas no desenvolvimento de uma droga.

  • Agentes antibacterianos. Sulfonamidas, penicilinas e cefalosporinas.

  • Agentes antivirais. Drogas usadas no tratamento da SIDA.

  • Drogas usadas no tratamento do cancro. Terapia fotodinâmica.

  • Analgésicos. Relação estrutura-actividade.

  • Vitaminas. Vitaminose e avitaminose.

  • Toxicidade de compostos químicos. 

Polímeros e Reciclagem

  • Definições básicas e nomenclatura.

  • Perspectiva histórica dos polímeros.

  • Indústria dos polímeros.

  • Principais processos de síntese de polímeros.

  • Microestrutura dos polímeros.

  • Elastómeros. Termoplásticos. Termoendurecidos.

  • Propriedades mecânicas e termomecânicas dos polímeros.

  • Polímeros com propriedades ópticas, condutoras e magnéticas.

  • Reciclagem de polímeros. Questões ambientais.

  • Estabilizadores e aditivos. Tecnologias de reciclagem de polímeros.

Produtos Naturais de Origem Vegetal

  • Metabolismo Primário e Metabolismo Secundário das Plantas.

  • Da Planta ao Princípio Activo.

  • Compostos de Origem Vegetal com Potencial Interesse Medicinal.

  • Os Compostos de Origem Vegetal no Nosso dia a dia.

 

Metodologias de trabalho

Na leccionação das matérias, a maior relevância será conferida às exposições orais, complementadas com projecções de gráficos, figuras ou tabelas.

Quando adequado, resolver-se-ão algumas questões de natureza teórico-prática, sugerindo-se outras como temas de reflexão e exercício.

 

Avaliação

A avaliação será efectuada através de testes parciais, a realizar após leccionação de cada um dos blocos. Os alunos poderão ainda submeter-se a um exame sobre a globalidade da matéria, no final do semestre.

 

Bibliografia 

Química Nuclear

  • Friedland, G., Kennedy, J. W., Macias, E. S. e Miller, J. M., 1991: Nuclear and Radiochemistry, John Wiley & Sons, Inc., New York.

  • Hill, J., W. e Kolb, D. K., 1998: Chemistry for Changing Times, Prentice-Hall International Inc., Upper Sadler River, New Jersey.

  •  Lieser, K. H., 2001: Nuclear and Radiochemistry – Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, New York.

  • Raymond Chang, 1994: Química, McGraw-Hill de Portugal, Lda, Lisboa.

  • Reger, D., Goode, S., e Mercer, E., 1997: Química – Princípios e Aplicações, Fundação Calouste Gulbenkian (Ed), Lisboa.

  • Snyder, H. C., 1995: The extraordinary Chemistry of ordinary things, John Wiley &Sons, Inc., New York.

Química e Saúde

  • Patrick, G. L., An Introdution to Medicinal Chemistry, 1ª Ed., Oxford University Press, Oxford, 1995.

  • Bonnett, R., Chemical Aspects of Photodinamic Therapy, 1ª Ed. Gordon and Breach Science Publishers, Austrália, 2000

  • Budavari, S. et al., The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 11ª Ed., Merck & CO., 1989.

  • Jaouen, G., Chem. Br., 2001, 36-38.

  • Gross, M., Chem. Br., 2001, 27-29.

  • Baptista, M. J., Segurança em Laboratórios de Química, 1ª Ed., Universidade Nova de Lisboa – FCT, Lisboa, 1979.

  • Lopes, A. A. T., Boletim SPQ, 1990, 42, 19-23.

  • Santos, A. P. M., Boletim SPQ, 1990, 42, 25-30.

  • Rosa, E., Boletim SPQ, 1990, 42, 47-51.

  • Gomes, E. T., Boletim SPQ, 1990, 42, 87-89.

  • Cravador, A., Boletim SPQ, 1987, 30, 11-20.

  • Curto, M. J. M., Boletim SPQ, 1989, 36, 45.

  • Palma, P. N., Neves, L. M. e Freire, A. P., Boletim SPQ, 1990, 40, 29-31.

  • Curto, M. J. M., Boletim SPQ, 1987, 29, 13-15.

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

  • Artigos de revisão e publicações a apresentar durante as aulas.

Polímeros e Reciclagem

  • Campbell, I. M., Introduction to Synthetic Polymers, Oxford Science Publications, 1994.

  • Bost, J., Matières Plastiques – Chimie et Applications, Technique et Documentation, 1985.

  • Andrews, G. D., Subramanian, P. M., Emerging Technologies in Plastics Recycling, ACS Symposium Series 513, 1992.

  • Glass, J. E., Swift, G., Agricultural and Synthetic Polymers – Biodegradability and Utilization, ACS Symposium Series 513, 1990.

  • Biodegradable Polymers and Plastics”, Proceedings of the Second International Scientific Workshop on Biodegradable Polymers and Plastics, Montpellier, France, 25-27 November 1991, RSC, 1992.

Produtos Naturais de Origem Vegetal

  • Matos, F. J. Abreu (1997), Introdução à Fitoquímica Experimental. 2ª ed., UFC.

  • Goodwin, T.W. and Mercer, E. I. (1983) Introduction to Plant Biochemistry, 2nd ed, Pergamon Press Lda.

  • Torssel, K. B. G.(1983) Natural Product Chemistry, John Wiley and Sons Ltd.

  • Hemdrickson, James B. The Molecules of Nature, W. A. Benjamin, INC, New York.

 

Docentes que leccionam

Química Nuclear

Rui Ramos do Vale

Licenciatura em Engenharia Química, Instituto Superior Técnico

Mestrado em Química do Solo, University of  Wisconsin, Madison, U.S.A.

Doutoramento em Engenharia Agrícola, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro.

Química e Saúde

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.

Polímeros e Reciclagem

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

Produtos Naturais

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

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Webmaster: Joaquim Anacleto        Última actualização: 12 Set 2004