DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

Disciplina: Físico-Química: Cinética

Código: 10-169

Carga Horária: 40h

Créditos: 02

Pré-requisitos: 10-168 – FÍSICO-QUÍMICA: EQUILÍBRIO

EMENTA

Solução ideal e propriedades coligativas. Solução ideal de mais de um componente volátil. Cinética Química. Catálise.

OBJETIVOS

A disciplina visa desenvolver as seguintes competências:

Dominar a leitura, interpretação e a capacidade de produção de textos em diferentes formas de linguagem e representações que envolvem conhecimento físico-químicos, incluindo símbolos, códigos e nomenclatura científica, a fim de se comunicar adequadamente;

Conhecer acerca da cinética química, bem como seus parâmetros e propriedades termodinâmicas que a influenciam, contribuindo para a compreensão do cotidiano e posterior aplicação nas práticas profissionais.

Aprofundar os conceitos envolvidos nas velocidades das reações químicas, tais como, concentração, temperatura e pressão;

Aprofundar conhecimentos sobre as ordens de reação e consequentemente sobre as equações de velocidade.

Dominar as operações em laboratório químico com as práticas relacionadas as teorias.

Buscando-se atender estas competências e habilidades alguns objetivos específicos são delineados:

Desenvolver conhecimentos sobre tipos de reações químicas, solução ideal e propriedades coligativas;

Desenvolver noções básicas acerca dos processos relacionados ao abaixamento da pressão de vapor e suas relações com o cotidiano;

Dominar o conceito de ebulioscopia, crioscopia e osmose, assim como as velocidades de reação e suas aplicações nos cálculos de determinações dos parâmetros reacionais, de diferentes processos industriais, contribuindo para a compreensão do cotidiano e, posterior aplicação nas práticas profissionais;

Mostrar correlações entre algumas propriedades dos elementos químicos e a dependência dessas propriedades com a velocidade na direção dos produtos;

Compreender ou fazer previsões sobre a espontaneidade/velocidade e equilíbrio físico-químico;

Interpretar aspectos sobre os fatores influenciam nas velocidades das reações químicas;

Aprender a prever e descrever os mecanismos das reações e entender as influências e causas das propriedades termodinâmicas sobre a reação química e as diferentes velocidades envolvidas.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 1: PROPRIEDADES COLIGATIVAS

Desenvolver o conhecimento básico acerca das propriedades coligativas, abaixamento da pressão de vapor, ebulioscopia, criscopia e osmose, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para reconhecer tipos de soluções e a influência causada pela presença de solutos não voláteis a solventes puros. Calcular parâmetros como pressão de vapor, aumento na temperatura de ebulição, abaixamento da temperatura de congelação e o a pressão osmótica, bem como identificar agentes limitantes, seja em processos naturais ou industriais.

Atividade prática: Realizar experimentos representativos sobre temas que reforcem o aprendizado de conceitos fundamentais de físico-química desenvolvidos na unidade de ensino, tais como: determinação da massa molar por crioscopia, a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais.

TDE 01: Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 1.

UNIDADE DE ENSINO 2: ELEMENTOS DE CINÉTICA

Aprofundar os conhecimentos sobre os conceitos básicos, os elementos de cinética, tais como a equação cinética de estado para gases, a lei da distribuição de Maxwell, a teoria da capacidade térmica dos gases e as colisões moleculares. Também destacando-se ao estudo da velocidade até atingir o equilíbrio.  Compreender como isso afeta as propriedades físico-químicas da reação a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades aos fundamentos da cinética.

Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem o conhecimento e a utilização de técnicas e procedimentos básicos de laboratório, bem como a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados aos conceitos dos elementos fundamentais da cinética.

TDE 02 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 02.

UNIDADE DE ENSINO 3: CINÉTICA DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Conceituar aspectos relacionados com a cinética das reações químicas e a teoria da velocidade das reações em direção ao equilíbrio químico, podendo ser em meio homogêneo ou em meio heterogêneo. Compreender como as variações dos parâmetros termodinâmicos como concentração, pressão e temperatura afetam as velocidades de reações, as ordens de reações e as equações de velocidade, a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades relacionadas ao estudo da velocidade das reações químicas.

Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem o conhecimento e a utilização de instrumentação, técnicas que identifiquem qual a ordem de velocidade das reações em estudo, bem como a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados aos conceitos fundamentais da cinética química.

TDE 03 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 03.

METODOLOGIA

As aulas terão a participação ativa do aluno na construção do conhecimento e serão adotados as seguintes metodologias:

Aulas teóricas e expositivas com utilização de recursos audiovisuais e questionamentos, discussão e debates;

Aulas práticas sobre os conteúdos ministrados na teoria;

A leitura, interpretação e elaboração de textos serão trabalhados em sala de aula como temas transversais;

As aulas transcorrerão de maneira interativa com os alunos em que ambos são agentes ativos do processo de ensino-aprendizagem;

A exposição do conteúdo ocorrerá por meio de atividades que facilitem e estimulem a aprendizagem. Buscar-se-á interação constante com os alunos;

As atividades relacionadas ao Trabalho Discente Efetivo (TDE) totalizará 20h e poderá constar com exercícios de fixação, pesquisa bibliográfica, desenvolvimento de atividades práticas, elaboração de relatórios, visitas técnicas entre outros.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico. O processo de avaliação será de forma progressiva e cumulativa do conhecimento, mediante verificações parciais ao longo do período letivo sob a forma de provas, exercícios, trabalhos acadêmicos, arguições, seminários e/ou relatos de atividades práticas.

O processo de avaliação ocorrerá da seguinte maneira:

No mínimo duas avaliações que versará com questões objetivas e ou discursivas com peso 8,0 e Trabalhos Discente Efetivo (TDE) peso 2,0.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

ATKINS, P. W; PAULA, Julio de. Físico-química. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2014.

MOORE, W.J. Físico-química. São Paulo: Edgard Blücher, 1991.

RANGEL, R.N. Práticas de físico-química. São Paulo: Edgard Blücher, 1997.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

ATKINS, P. W; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013.

ESPENSON, J.H. Chemical kinetics and reaction mechanisms. New York (USA): McGraw-Hill, 1995.

FIGUEIREDO, J. L.; RIBEIRO, F. R. Catálise heterogénea. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1989.

SILVEIRA, B.I. Cinética química das reações homogêneas. São Paulo: Edgard Blücher, 1996.