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 : 01/2014 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 06 h/aula presenciais e 2 h/aula à distância 08 h/aula CONTEÚDOS PROGRAMATICOS AVALIAÇÃO Apresentação do curso. Avaliações e bibliografia. Gases, líquidos e sólidos. Equação de estado dos gases 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 1ª Avaliação: de van der Waals. Outras equações de estado. Liquefação dos 28/03/2014 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. 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - DQMC 10 h/aula 10 h/aula presenciais e 2h/aula à distância 08 h/aula 8 h/aula presencial e 2h/aula à distância 10 h/aula presenciais e 2h/aula à distância 04 h/aula Exame 72 horas Trabalho, calor e energia interna. A Primeira Lei da Termodinâmica. Calor e entalpia. Estado padrão. Formas de entalpias padrões. Entalpias de formação. Cálculo da variação de entalpia nas reações químicas. 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. As Funcões de Helmholtz e de Gibbs. Função de Gibbs molar padrão. Combinação da primeira e segunda leis da termodinâmica. Equação fundamental da termodinâmica. A solução ideal. Lei de Raoult. Lei de Henry. Misturas líquidas ideais e reais. Propriedades coligativas. O potencial químico. Fronteira entre as fases. Diagramas de fases de substâncias simples e compostas. Deslocamento da fornteira entre as fases. 2ª Avaliação: 29/04/2014 3ª Avaliação: 27/05/2014 Termodinâmica de misturas. Potencial químico de líquidos. Equilíbrio de fases. Misturas líquidas. Diagramas de pressão de vapor. Diagramas temperatura-composição. 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 4ª Avaliação: Atividade. Atividade do soluto. Atividade em termos de 27/06/2014 molalidade. Atividade iônica. Coeficiente médio de atividade. Todo conteúdo programado 01/07/2014 Carga horária total teórica - 72 horas 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: Provas e (2) Resolução de Exercícios Propostos. (1) A nota do semestre será o resultado da média das provas que terão um peso de 80 %, somado a média das notas dos exerecícios, que terão um peso de 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