Físico-Química

Etapa: 2º ano                                       Carga horária: 4 horas-aula/semana (teórica)

Docente: Pablo Wolf

Conteúdo Programático:

  • Introdução à físico-química (revisão de conceitos básicos): estados físicos e suas propriedades; força, trabalho e energia; propriedades térmicas da matéria, calor e temperatura; escalas de temperatura (Celsius e Kelvin); grandezas (pressão, temperatura, volume, densidade, mol); sistemas aberto, fechado e isolado; propriedades intensiva e extensiva; equilíbrio
  • Estudo dos gases: estado gasoso; gás ideal; processos gasosos particulares (leis de Boyle-Mariotte, Charles, Gay-Lussac e de Avogadro); equação de estado de gases ideais (equação de Clapeyron); gás real; equação de estado de gases reais (equação de Van der Walls); teoria cinética dos gases; misturas de gases (ideais e não-ideais)
  • Princípio zero da termodinâmica: definição
  • Primeiro princípio da termodinâmica: definição; conservação da energia; processos reversível e irreversível; processos adiabático e isotérmico; entalpia; variação da entalpia; capacidade calorífica de gases
  • Termoquímica: reações endo- e exotérmica; calor de reação; estado padrão; entalpia padrão de reação; entalpia padrão de formação; lei de Hess; variação da entalpia de reação com a temperatura; energia de ligação; calor de solução; aspectos práticos e aplicações
  • Segundo princípio da termodinâmica: ciclo de Carnot; definição do segundo princípio; escala termodinâmica de temperatura; entropia; variação da entropia com as variáveis de um sistema, em um gás ideal e em uma mudança de fase
  • Critérios termodinâmicos de equilíbrio: espontaneidade e equilíbrio; energias livres de Helmholtz e de Gibbs; equações fundamentais da termodinâmica; termodinâmica dos gases ideais e reais
  • Terceiro princípio da termodinâmica: definição; entropia absoluta padrão; aplicação do terceiro princípio; exceções do terceiro princípio
  • Estudo dos líquidos: desordem no estado líquido; cristais líquidos; vidros; fusão; forças de adesão, de coesão e intermoleculares; propriedades de escoamento dos líquidos; viscosidade; tensão superficial; ação capilar; menisco; aspectos práticos e aplicações
  • Mudanças de estado: introdução (fases, componentes, graus de liberdade); potencial químico; estabilidade das fases; efeito da pressão e temperatura na estabilidade das fases; equação de Clausius-Clapeyron; diagrama de fases; regra das fases; aspectos práticos e aplicações
  • Propriedades das soluções: revisão de conceitos básicos (solução e seus componentes, dissolução, solubilidade); volume molar parcial; atividade e coeficiente de atividade; solução ideal (definição, lei de Raoult, pressão de vapor total e parcial); soluções diluída ideal e real; solubilidade de gases em líquidos (lei de Henry, efeito da pressão e temperatura); entalpia de solução; destilação fracionada; azeótropos e misturas azeotrópicas; aspectos práticos e aplicações
  • Propriedades coligativas: molalidade; abaixamento da pressão de vapor; elevação do ponto de ebulição; abaixamento do ponto de congelamento; pressão osmótica; osmose; aspectos práticos e aplicações
  • Equilíbrio químico em gases: revisão de equilíbrio químico; entalpia livre e afinidade química; entalpia livre e equilíbrio em reações com gases ideais; constantes de equilíbrio em unidades de concentração e de pressão; princípio de Le Chatelier; variação da constante de equilíbrio com a pressão; extensão e direção da reação; equilíbrios em sistemas não-ideais (fugacidade e atividade); aspectos práticos e aplicações
  • Radioatividade: revisão de atomística; descoberta da radioatividade; emissões radioativas; decaimento e transmutação; estabilidade nuclear; nucleossíntese; radiação nuclear (efeitos biológicos, medida de velocidade de decaimento nuclear, usos de radioisótopos); energia nuclear (conversão massa-energia, fissão e fusão nuclear); usinas nucleares; rejeitos nucleares; outros aspectos práticos e aplicações
  • Estudo dos sólidos: sólidos cristalino e amorfo; determinação de estruturas cristalinas; sólidos metálico, iônico, molecular e reticular; semicondutores; aspectos práticos e aplicações

Referências bibliográficas:

 

 

 

 

 

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