Nome da Disciplina
FÍSICO-QUÍMICA 1
CÓDIGO
D000284
Carga Horária
68 horas
Atividade Complementar
Não
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA EAD
0
CARGA HORÁRIA EXERCÍCIOS
0
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
CARGA HORÁRIA PRÁTICA
0
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CRÉDITOS
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
NOTA MÉDIA APROVAÇÃO
7

Ementa

Sistemas Físico-Químicos: Descrição fenomenológica de gases, líquidos e sólidos. Termodinâmica clássica de equilíbrio. Equilíbrio de fases em sistemas de um componente. Pesquisa na área de físico-química.

Objetivos

Objetivo Geral:

Fornecer aos acadêmicos subsídios ao desenvolvimento dos princípios fundamentais da Termodinâmica Química Clássica de Equilíbrio, bem como de suas inter-relações com outras áreas da química.

 

Objetivos Específicos:

- preparar os alunos para elaborar os conceitos adquiridos na forma de relato de suas experiências, explorando a sua capacidade de interpretar resultados experimentais;
- apresentar a termodinâmica clássica de equilíbrio, estabelecendo as diferenças entre o pensamento indutivo e dedutivo;
- trabalhar os conhecimentos adquiridos de forma interdisciplinar;
- proporcionar a análise crítica do fazer ciência e dos modelos apresentados;

Conteúdo Programático

UNIDADE I – SISTEMAS FÍSICO-QUÍMICOS
1.1. Descrição fenomenológica de sólidos, líquidos e gás
1.2. Descrição de sistemas físico-químicos
1.3. Lei de Boyle e Lei de Gay-Lussac
1.4. Equação de estado de um gás ideal
1.5. Mistura de gases – Lei de Dalton
1.6. Coeficientes de expansão térmica e compressibilidade
1.7. Lei da distribuição barométrica
1.8. Equações de estado para gases reais
UNIDADE II - PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA
2.1. Introdução à Termodinâmica
2.2. Princípio Zero da Termodinâmica
2.3. Escala termodinâmica de temperatura
2.4. Calor e trabalho
2.5. Energia Interna e o Primeiro Princípio da Termodinâmica
2.6. O experimento de Joule
2.7. Capacidades caloríficas
2.8. Entalpia
2.9. Propriedades termodinâmicas como função de estado
2.10. Efeito Joule-Thomson
2.11. Processos adiabáticos e isotérmicos
2.12. Termoquímica: calor de reação, calor de formação, calorimetria
UNIDADE III – SEGUNDO E TERCEIRO PRINCÍPIOS DA TERMODINÂMICA
3.1. Limitações do Primeiro Princípio
3.2. Processos cíclicos
3.3. Eficiência das Máquinas Térmicas - Ciclo de Carnot
3.4. O Segundo Princípio da Termodinâmica
3.5. Entropia e probabilidade
3.6. Combinação entre o Primeiro e Segundo Princípios – equação fundamental
3.7. Cálculos para variações de entropia em transformações físico-químicas.
3.8. Princípio da Desigualdade de Clausius
3.9. Trabalho máximo
3.10. Variações de entropia com Temperatura e Pressão
3.11. Entropia e irreversibilidade
3.12. Terceiro Princípio da Termodinâmica
UNIDADE IV–ENERGIA LIVRE E POTENCIAL QUÍMICO
4.1. Critérios para mudanças espontâneas
4.2. Energias Livres de Helmholtz e Gibbs
4.3. Cálculos das relações termodinâmicas
4.4.. Potencial químico
4.5. Variação das energias livres com a temperatura e pressão
4.6. Relações de Maxwell
4.7. Equações fundamentais da termodinâmica
UNIDADE V – EQUILÍBRIO QUÍMICO
5.1 Sistemas de composição variável
5.2 Quantidades molares parciais
5.3 Estados de equilíbrio e estados de não-equilíbrio
5.4 Afinidade química
5.5 Princípio de Le Chatellier
5.6 Quociente reacional e a constante de equilíbrio
5.7 Efeito de pressão e temperatura sobre a constante de equilíbrio
5.8 Aplicações

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • 1. CASTELLAN G.W., Fundamentos de Físico-química; Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1996, 527p.
  • 2. ALBERTY, R.A.., SILBEY, R.J. Physical Chemistry, 2nd ed. New York: Wiley & Sons, 1997, 950p.
  • 3. ATKINS, P.W., Físico-´Química. Vol. 1, Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Centíficos, 1996 . 1014p.
  • 4. BALL, D.W. Físico-química vol.1 São Paulo:Thomson, 2005, 450p..

Bibliografia Complementar:

  • 1. Mac Quarrie, J.D. Simon, Physical Chemistry, University, Science Books, 1997, 1020p.
  • 2. MOORE, W. J., Físico-Química; vol.1 e 2,1ª.ed. São Paulo. Edgar Blücher, 1976. 886p
  • 3. KOZLIAK, E.I. Introduction of Entropy via the Boltzmann distribution in Undergraduate Physical Chemistry: A Molecular Approach, Journal of Chemical Education, Vol. 81, 2004, 1595-1598.
  • 4. WEDDLER, G. Manual de Química Física, Lisboa: Fundação Lacouste Gubenkian, 4ª. Ed., 2001, 1970p.13.
  • 5. Gary, R.K. The Concentration Dependence of the ΔS Term W in the Gibbs Free Energy Function:Application to Reversible Reactions in Biochemistry, Journal of Chemical Education , Vol. 81 No. 11 ,2004 1599.
  • 6. MOREIRA, N.H., SACCHI, B.M. Sobre a Primeira Lei da Termodinâmica. Quim. Nova, Vol. 24, No. 4, 536-567, 2001

Disciplinas Equivalentes

Disciplina Curso
FÍSICO-QUÍMICA I - L Química (Licenciatura)

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