Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ Campus Curitiba PLANO DE ENSINO CURSO Curso de Graduação em Química - Modalidade Bacharelado em Química MATRIZ 712 FUNDAMENTAÇÃO Resoluções nº 93/07 – COEPP de 19/10/2007, nº 141/08 - COEPP de 12/12/2008 LEGAL DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR Química Quântica e Química do Estado Sólido CÓDIGO PERÍODO QB76C 6 AT 68 CARGA HORÁRIA (aulas) AP APS AD APCC Total 4 72 AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades Práticas como Componente Curricular. PRÉ-REQUISITO EQUIVALÊNCIA FI74A OBJETIVOS Mostrar como a mecânica quântica permite explicar e prever corretamente o comportamento de átomos, moléculas e sólidos. Aplicar a teoria quântica no estudo de sistemas de interesse químico: átomo de hidrogênio, rotor rígido, oscilador harmônico, sistemas periódicos, que são usados como base para compreender as ligações químicas, propriedades elétricas e magnéticas, assim como a interação da matéria com a radiação eletromagnética. EMENTA Aplicação da Mecânica Quântica no estudo da estrutura eletrônica de átomos e moléculas. Descrição da ligação química. Simetria molecular. Bases físico-químicas da espectroscopia. Estruturas cristalinas simples. Ligação em sólidos e propriedades eletrônicas. Supercondutividade. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO ITEM EMENTA Aplicação da Mecânica Quântica no estudo da estrutura eletrônica de átomos e moléculas. Descrição da ligação química. Simetria molecular. Bases físico-químicas da espectroscopia. CONTEÚDO 1 2 Estruturas cristalinas simples. Ligação em sólidos e propriedades eletrônicas. Supercondutividade. Revisado por: Aprovado por: Coordenação de Curso FORMULÁRIO UNIFICADO / GERÊNCIA DE ENSINO Hipótese do Quanta. Emissão de um Corpo Negro e Efeito Fotoelétrico. Espectro atômico do hidrogênio e a teoria de Bohr para este átomo. Postulado de Louis de Broglie. Princípio da Incerteza de Heisenberg. Postulados e princípios gerais da Mecânica Quântica. Partícula na caixa. Oscilador harmônico. Rotor rígido. Átomo de hidrogênio. O spin do elétron. Princípio de Pauli: antissimetria das funções de onda. Configuração eletrônica e Termos Espectroscópicos. Regras de Hund. Espectros atômicos. Aproximação de Born-Oppenheimer. Moléculas diatômicas: Integral de Sobreposição e a estabilidade da ligação química. Teoria do Orbital Molecular. Evidências experimentais dos orbitais moleculares: espectro de fotoelétrons. Cristais e células unitárias. Planos cristalográficos, índices de Miller, difração de raios-x e estrutura cristalina. Fator de estrutura e densidade eletrônica. Aproximação do elétron livre nos metais. Teoria de bandas dos sólidos. Condutores, Isolantes e Semicondutores. Data: Vigora a partir de: VERSÃO WEB – NÃO VALE COMO DOCUMENTO XXX/2008 Semestre ou ano PROCEDIMENTOS DE ENSINO AULAS TEÓRICAS Aula expositiva. Aula expositiva usando giz e quadro, slides e computador. AULAS PRÁTICAS ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS Listas de exercícios para serem resolvidas individualmente. ATIVIDADES A DISTÂNCIA ATIVIDADES PRÁTICAS COMO COMPONENTE CURRICULAR PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO Prova escrita individual; 1. Nos dias 10/04, 22/05, 03/07 e 10/07 os alunos serão avaliados com prova contendo questões dissertativas. Três listas de exercícios, para serem resolvidas fora do horário das aulas, comporão as APS e serão resolvidas individualmente. 2. Atividades individuais extra sala de aula – lista de exercícios e pesquisa (APS). A composição final da nota (NF) será: NF= [ (P1 + P2 + P3) / 3 ]*0,9 + [ (L1 + L2 + L3) / 3 ]*0,1 a Se NF < 6,0 então o aluno irá realizar a 4 prova dissertativa, englobando todo conteúdo da disciplina, e a nota final será dada por: ( NF + P4 ) / 2. Pi : nota da prova “i”; Li : nota da lista “i”. REFERÊNCIAS Referencias Básicas: - MCQUARRIE, D. A.; SIMON, J. D., Physical Chemistry: A Molecular Approach, xxiii, Sausalito, Calif.: University Science Books, 1997. - ATKINS, P. W.; PAULA, J. de, Physical Chemistry, 8th. ed., New York, W. H. Freeman, 2006. - EISBERG, R., RESNICK, R., Física Quântica, 9a ed., Rio de Janeiro, Ed. Campus, 1994. Referências Complementares: - Hollauer, Eduardo, Química Quântica, Ed. LTC, Rio de Janeiro, 2008. - BERRY, R. S., RICE, S. A., ROSS, J., Physical Chemistry, 2nd ed., Oxford University Press, USA; 2000. - LEVINE, I., Physical Chemistry, 6th ed., New York: McGraw-Hill, 2008. - PAULING, Linus; WILSON, E. Bright. Introduction to quantum mechanics with applications to chemistry, New York: Dover Publications, 1985. - Johnson Jr., C. S.; Pedersen , L. G., Problems and Solutions in Quantum Chemistry and Physics, New York: Dover Publications, 1987. ORIENTAÇÕES GERAIS Assinatura do Professor Revisado por: Aprovado por: Coordenação de Curso FORMULÁRIO UNIFICADO / GERÊNCIA DE ENSINO Assinatura do Coordenador do Curso Data: Vigora a partir de: VERSÃO WEB – NÃO VALE COMO DOCUMENTO XXX/2008 Semestre ou ano