Objetivos da Unidade Curricular

Desenvolver competências a um nível mais profundo em Química Inorgânica, de modo a poder iniciar actividades de investigação nesta área. A nível teórico os alunos deverão ficar a conhecer as bases da determinação das preferências estruturais, a interpretar espectros de compostos de elementos d, a discutir os mecanismos reaccionais mais relevantes em Química Inorgânica e Organometálica, em particular nas suas aplicações à Química Fina e Catálise, tendo em atenção as características do mundo moderno e a necessidade de evoluir para processos sustentáveis. As aulas de laboratório desenvolverão competências em síntese e caracterização de complexos inorgânicos e organometálicos; introdução ao uso de técnicas de atmosfera inerte; aplicação de técnicas espectroscópicas para a caracterização dos complexos.

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Pré-requisitos

• Química Inorgânica I (44333)

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Conteúdos

Teoria das Orbitais Moleculares apl aos complexos dos elementos de transição - o Modelo de Sobreposição Angular (pref estrut e reactividade). Espectros electrónicos de compostos octaédricos (alto e baixo spin) e tetraédricos: apl dos diagramas de correl e de Tanabe-Sugano. Mec reaccionais em Quím de Coorden: reacções de substit em complexos octaédricos e quadrangulares planos; fluxionalidade; reacções de transf electrónica. Introd à Química Bioinorgânica: a presença e o papel dos metais em Biologia; metaloenzimas: estrutura e função. Mecan reaccionais em Quím Organometálica: reacções de substit em complexos de carbonilo, ataques nucleófilos e electrófilos em carbonilos coordenados, reacções de migração-inserção; reacções de olefinas e outros hidrocarbonetos coordenados: ataque nucleófilo, migração, elimin α e β; ad oxidativa e elimin redutiva. Catálise homog e heterog: novos rumos, ciclos catalíticos e mecanismos. Introd à Quím Inorg do Estado Sólido: métodos de síntese de sólidos.

 

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Descrição detalhada dos conteúdos programáticos

Componente Teórica

Teoria das Orbitais Moleculares aplicada aos complexos dos elementos de transição - o Modelo de Sobreposição Angular (preferência estruturais e reactividade). Espectros electrónicos de compostos octaédricos (alto e baixo spin) e tetraédricos: aplicação dos diagramas de correlação e de Tanabe-Sugano. Mecanismos reaccionais em Química de Coordenação: reacções de substituição em complexos octaédricos e quadrangulares planos; fluxionalidade; reacções de transferência electrónica. Introdução à Química Bioinorgânica: a presença e o papel dos metais em Biologia; metaloenzimas: estrutura e função. Mecanismos reaccionais em Química Organometálica: reacções de substituição em complexos de carbonilo, ataques nucleófilos e electrófilos em carbonilos coordenados, reacções de migração-inserção; reacções de olefinas e outros hidrocarbonetos coordenados: ataque nucleófilo, migração, eliminação a e b; adição oxidativa e eliminação redutiva. Catálise homogénea e heterogénea: novos rumos, ciclos catalíticos e mecanismos. Sustentabilidade. Introdução à Química Inorgânica do Estado Sólido: métodos de síntese.

 

Componente Teórica-Prática

não aplicável

 

Componente Prática

Síntese e caracterização de complexos de elementos de transição d, inorgânicos e organometálicos e sólidos, de modo a utilizar várias técnicas e utilizar vários tipos de espectroscopias: síntese em atmosfera inerte usando linha de vácuo/azoto; técnicas de síntese de sólidos (via sólida e via húmida). Usam-se espectroscopias de RMN, IV, UV-vis. Usam-se os compostos preparados para os alunos adquirirem conhecimentos básicos de aplicação de técnicas de caracterização tais como SEM e DRX.  

 

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Bibliografia

Recomendada

? C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, , 3ª ed., Prentice Hall, NY, 2008.

? D. F. Shriver, P. W. Atkins, T. L. Overton, J. P. Rourke, M. T. Weller e F. A. Armstrong, Shriver & Atkins: Inorganic Chemistry, 5ª ed., OUP, Oxford, 2009.

? K. E. Purcell e J. C. Kotz, Inorganic Chemistry, Holt Saunders Int. Ed., 1977.

? N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, 1984.

? J.J.R. Fraústo da Silva, The Biological Chemistry of the Elements: The inorganic chemistry of life, Clarendon Press, Oxford, 1991.

? S.J.Lippard e J. M. Berg, Principles of Bioinorganic Chemistry, University Science Books, Mill Valley, Califórnia, 1994.

? W. Kaim, B. Schwerdeski, Biocoordination Chemistry, Wiley, 1994. 

? M. J. Calhorda, Química Inorgânica, FCUL

? F. A. Cotton, G. Wilkinson, C. A. Murillo, M. Bochmann, Advanced lnorganic Chemistry, Wiley Interscience, 6th ed. 1999.

? R. L. DeKock e H. B. Gray, Chemical Structure and Bonding, Benjamin/Cummings, 1980.

 

Outros elementos de estudo

http://moodle.ciencias.ulisboa.pt 

 

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Métodos de Ensino

O ensino é tão participado quanto possível, sendo os alunos incentivados a resolver problemas e outras questões associadas à parte teórica durante o semestre. As aulas laboratoriais realizam-se semanalmente, havendo obrigatoriedade de entregar Resultados e Discussão de todos os trabalhos, realizando num caso um relatório completo. 

 

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Métodos de Avaliação

A avaliação da parte teórica inclui exame final ou dois testes parciais e avaliação contínua (problemas). A avaliação da parte prática incide sobre: preparação prévia dos trabalhos, participação e atitude no laboratório; qualidade das folhas de resultados e do relatório; discussão dos resultados.  A nota final é a média ponderada das duas componentes, teórica (65%) e prática (35%). A aprovação implica classificação mínima de 8,5 no exame e na parte prática.

 

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Língua de ensino

Português (inglês se houver estudantes que não compreendam português).