UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC PLANO DE ENSINO DEPARTAMENTO: Química DISCIPLINA: Físico-Química I CARGA HORÁRIA TOTAL : 72 CURSO: Licenciatura em Química SIGLA: FIQ1001 TEORIA: 72 PRÁTICA: 00 SEMESTRE/ANO : 01/2015 EMENTA: Gases, líquidos e sólidos. Princípio dos estados correspondentes e outras equações de estado. Primeiro princípio da termodinâmica. A energia e o primeiro princípio. Entropia. Segundo e terceiro princípios da Termodinâmica. Ciclo de Carnot. Energia Livre. Soluções. Azeótropos. Diagrama de fases. Regra da alavanca. Lei de Henry. Lei de Raoult. Equilíbrio entre fases. Conceito de atividade. OBJETIVO GERAL DA DISCIPLINA: Desenvolver no aluno uma visão completa das leis e fenômenos da Físico-Química, capacitando-o para resolver os problemas científicos e tecnológicos relacionados aos processos físico-químicos e ensino da Físico-Química. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DA DISCIPLINA : • Familiarizá-los como resolver problemas com gases ideais e reais; • Porporcionar-lhes conhecimento de termodinâmica e suas funções, utilizando a matemática diferencial e integral; • Familiarizá-los com os fenômenos de sistemas de composição variável e equilíbrio de fases; • Ampliar a capacidade dos estudantes de buscar informações na literatura química, publicada como livros didáticos e periódicos. CARGA HOR. CONTEÚDOS 16 h/aula CONTEÚDOS PROGRAMATICOS AVALIAÇÃO 1ª Avaliação: Apresentação do curso. Avaliações e bibliografia. Gases, líquidos e sólidos. Equação de estado dos gases 20/03/2015 ideais. A constante R. As leis dos gases ideais (isotermas, isóbaras e isométricas). Coeficientes térmicos. Determinação de massas molares dos gases e substâncias voláteis. Misturas de gases ideais. Pressão e volume parciais. Lei de Dalton. Comportamento dos gases reais. A equação e as constantes de van der Waals. Outras equações de estado. Liquefação dos gases. O estado crítico. Relação entre as constantes críticas e as constantes de van der Waals. A equação reduzida de van der Waals e o teorema dos estados correspondentes. Calor e entalpia. Capacidade calorífica. Estado padrão. 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC Formas de entalpias padrões. Entalpias de formação. 18 h/aula Trabalho, calor e energia interna: A Primeira Lei da 2ª Avaliação: Termodinâmica. Cálculo da variação de entalpia nas reações 28/04/2015 químicas. Lei de Hess. Efeito da temperatura na entalpia. A energia dispersa. Entropia. Segunda lei da termodinâmica. A terceira lei da termodinâmica. Máquinas térmicas. Eficiência de máquinas térmicas. Ciclo de Carnot. 18 h/aula As Funcões de Helmholtz e de Gibbs. Função de Gibbs molar padrão. Combinação da primeira e segunda leis da termodinâmica. Equação fundamental da termodinâmica. Propriedades coligativas. A solução ideal. Lei de Raoult. Lei de Henry. Misturas líquidas ideais e reais. O potencial químico. Termodinâmica de misturas. Potencial químico de líquidos. Equilíbrio de fases. Misturas líquidas. Fronteira entre as fases. Diagramas de fases de substâncias simples e compostas. Deslocamento da fronteira entre as fases. 20 h/aula 3ª Avaliação: 26/05/2015 4ª Avaliação: 30/06/2015 Diagramas de pressão de vapor. Diagramas temperaturacomposição. Fases, componentes e graus de liberdade. A regra das fases. Regra da alavanca. Destilação de líquidos parcialmente miscíveis. Azeótropos. Sistemas ternários. Conceito de Atividade. Atividade do solvente. Coeficiente de Atividade. Atividade do soluto. Atividade em termos de molalidade. Atividade iônica. Coeficiente médio de atividade. Seminário. Exame 72 horas Todo conteúdo programado Carga horária total teórica - 72 horas 07/07/2015 METODOLOGIA: Aula expositiva com o auxílio do quadro e projetor multimídia, discussões e resoluções de exercícios. AVALIAÇÃO: Os critérios para a avaliação a serem utilizados serão baseados nas seguintes atividades: (1) Provas e (2) Seminário A nota do semestre será o resultado da média das provas (cada prova com peso 20%) e do seminário (peso 20%). As condições de aprovação na disciplina são as previstas no Regimento da Universidade. 2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC BIBLIOGRAFIA: 1. BÁSICA 1. ATKINS, P. W.; DE PAULA, J. Físico-Química. 9. ed. v. 1. Rio de Janeiro:LTC, 2009. 2. CASTELLAN, G. Fundamentos de Físico-Química. Rio de Janeiro: LTC, 1986. 3. LEVINE, I.N. Physical Chemistry. 3. ed. Singapore: McGraw-Hill, 1988. 2. COMPLEMENTAR 1. HAMILL, W.H. , WILLIAMS JR, R.R. & MACKAY, C. Princples of Physical Chemistry. 2. ed. New Jersey, Prentice-Hall, 1966. 2. PILLA, Luiz. Físico-Química. Rio de Janeiro, Ed. Livros Técnicos e Científicos, v. 1 e 2, 1980. 3. BARROW, M.G. Physical Chemistry. Tokyo, McGraw-Hill Kogakusha, 3.ed, 1973. 4. MARON, H.S & PRUTTON, C.F. Principles of Physical Chemistry. New York, The Macmillan Company, 4.ed, 1965. 5. DANIELS, F. & ALBERTY, R.A. Físico-Química. Rio de Janeiro, LTC, 1960. 3