Físico-Química
Prof:
Fabiano Vargas Pereira, Rita de Cássia de Oliveira Sebastião
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EMENTA: Equação de estado do gás perfeito. Modelo cinético dos gases. Gases reais. Conservação da energia. Trabalho e calor. Variação de entalpia. Entalpias de reação. Entropia e a segunda lei. Espontaneidade das reações químicas. Funções de estado. Condição de estabilidade. Diagramas de fase. Grandezas parciais molares. Soluções diluídas ideais. Energia de Gibbs de reação. Reações no equilíbrio. Células eletroquímicas. Velocidade de reação. Leis integradas de velocidade. Mecanismo de reação. para TEM.
PROGRAMA: " As propriedades de gases. " Termodinâmica: a Primeira Lei. " Termoquímica. " Termodinâmica: a Segunda Lei. " Equilíbrio de fases: substâncias puras " As propriedades de misturas " Equilíbrio Químico " Eletroquímica " Velocidade das reações químicas " Explicação das leis de velocidade.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) P.W. Atkins, Fisico-Química(Fundamentos) , Terceira Edição, LTC, 2001. 2) D. G. Figueiredo, Problemas Resolvidos de Físico-Química, LTC, 1982. 3) M.D. Mahan, Termodinámica Química Elemental, Editora Reverte, 1972 4) I.N.Levine, Physical Chemistry, New York, McGraw Hill, 2008.
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EMENTA: Ensembles e postulados. Ensemble canônico e termodinâmica. Segunda lei da termodinâmica. Terceira lei da termodinâmica. Sistemas moleculares independentes e distinguíveis. Distribuição de energia em moléculas independentes. Função partição. Modelo de Einstein. Modelo de Debye. Distribuição de frequências. Teoria de adsorção de Langmuir. Flutuações em sistemas químicos. Superfície de potencial. Dinâmica de reações. Redes unidimensionais. Expansão do virial. Gases reais.
PROGRAMA: " Termodinâmica clássica e ensembles " Outros ensembles " Relações gerais para partículas dependentes e independentes " Gases monoatômicos ideais " Cristais monoatômicos " Gases diatômicos e poliatômicos " Equilibrio químico molecular " Teoria de velocidades reações " Estatística de rede " Teoria molecular de soluções
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) J.P. Braga. Físico-Química(Terceira impressão). 1. ed. Viçosa: Editora UFV, 2013. Viçosa. 264p . 2) J.P. Braga. Termodinâmica Estatística, Livraria da Física, São Paulo, 2013. 3) Ilya Prigogine, The Molecular Theory of Solutions, North-Holland Publishing Company,New York, 1957. 4) Joseph O. Hirschfelder, Charles F. Curtiss e R. Byron Bird, Molecular theory of gases and liquids, Wiley, 1964. 5) T. L. Hill, An Introduction to Statistical Thermodynamics, New York, Dover, 1987.
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EMENTA: A docência no ensino superior. Aula universitária, processo didático e seus elementos. A relação pedagógica na aula universitária e a mediação docente. Introdução a teorias de ensino e aprendizagem: abordagem sócio-histórica. A formação e a profissionalização docente.
PROGRAMA: " A Química como forma de entender o mundo material " O Ensino Superior: críticas presentes na literatura " Introdução a teorias de Ensino e Aprendizagem " O Ensino Superior: potencialidades apontadas por meio de pesquisas " Estágio de observação em classe " Análise crítica da sala de aula do Ensino Superior: introdução a didática " Ser professor no Ensino Superior: alguns significados construídos ao longo do tempo.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) 1 -CUNHA, Maria Isabel. Reflexões e Práticas e Pedagogia Universitária. Papirus, 2007. 2) 2 - MOROSINI, Marilia Costa. Professor de Ensino Superior: identidade, docência e formação. Plano Editora, 2001. 3) 3 - OLIVEIRA, Martha Kohl. Vygostsky: aprendizado e desenvolvimento - um processo sócio-histórico. 4ª ed., Ed. Scipione, 2001. 4) 4 - ALVES, Rubem. Histórias de quem gosta de Ensinar. Ed. ASA, 2003. 5) 5 - Periódico Química Nova (sessão Educação)
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EMENTA: A docência no ensino superior. Aula universitária, processo didático e seus elementos. A relação pedagógica na aula universitária e a mediaçãodocente. A formação e a profissionalização docente.
PROGRAMA: " Estágio de regência acompanhada em classe em uma das disciplinas básicas da graduação pelo Departamento de Química
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) Maria Isabel da Cunha (organizadora), "Reflexões e Práticas em Pedagogia Universitária, Papirus, Campinas - SP, 2007, ISBN: 978-85-308-0830-3 2) P. W. Atkins, "Físico-Química", Vol I, Livros Técnicos e Científicos, 8ªed., Rio de Janeiro, 2007. 3) T.W.G. Solomons, "Química Orgânica" - Vols. 1 e 2, 9a edição. Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro, 2009. 4) D. Shriver, P. W. Atkins, "Química Inorgânica", 4a Edição, Bookman, Rio de Janeiro, 2008.
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EMENTA:
" Equilíbrio ácido-base, de solubilidade, de complexação e de oxi-redução.
" Cálculo e aplicações desses conceitos na análise química.
PROGRAMA:
1. Equilíbrio Químico
a. Estudo cinético do equilíbrio
b. Fatores que afetam o equilíbrio químico
2. Introdução ao Cálculo do Equilíbrio Químico
a. Concentração analítica
b. Balanço de massa, balanço de carga, condição protônica.
3. Equilíbrio Ácido-Base
a. Força dos ácidos e bases; constantes de dissociação
b. Cálculo do pH de soluções de ácidos e bases fortes (uso de aproximações).
c. Titulações: Cálculos para construção de uma curva de titulação: representação gráfica.
d. Cálculo do pH de soluções de ácidos e bases fracos; hidrólise de sais; ácidos polipróticos e bases poliácidas; anfóteros (uso de aproximações)
e. Titulações: Cálculos para construção de uma curva de titulação de fraco com forte: representação gráfica
f. Soluções tampão: definição; constituição, mecanismo de funcionamento; cálculo do pH; efeito da diluição; efeito da adição de ácidos e bases fortes
4. Equilíbrio de Complexação
a. Complexos metálicos
b. Quelatos: conceito e fatores que afetam a estabilidade
c. Aplicações analíticas das reações de complexação
d. Complexos mononucleares: cálculo das curvas de distribuição das espécies
e. Número médio de ligantes: conceitos; usos e cálculos
f. Extensão das reações de complexação
g. Cálculo dos coeficientes de reações paralelas e das constantes condicionais
h. Titulações: representação gráfica
5. Equilíbrio de Solubilidade
a. Solubilidade dos precipitados
b. Formação dos precipitados
c. Determinação do produto de solubilidade
d. Previsão de precipitação
e. Cálculo da solubilidade
f. Fatores que afetam a solubilidade: temperatura; diluição; composição do solvente; concentração de eletrólitos; tamanho das partículas e do sistema de cristalização, íon comum, pH e complexação
g. Precipitação fracionada como: sulfeto, hidróxido e carbonato
h. Titulações: representação gráfica
6. Equilíbrio de Oxirredução
a. Natureza das reações de oxirredução
b. Células galvânicas e eletrolíticas
c. Eletrodo normal de hidrogênio e potenciais padrão
d. Equação de Nernst e cálculo de potenciais de eletrodos
e. Titulações: representação gráfica
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. Química Analítica Quantitativa Otto Alcides Ohlweiler Livros Técnicos e Científicos Editora SP.
2. Analytical Chemistry - Gary D. Christian - John Wiley & Sons Inc. - New York - USA
3. Fundamentals of Analytical Chemistry - D.A. Skoog, D.M West, F.J. Holler - Saunders College Publishing - Philadelphia - PA - USA.
4. J. N. Butler, Ionic Equilibrium: Solubility and pH calculations. John Wiley & Sons, Inc., USA, 1998.
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EMENTA: Seleção de métodos analíticos, tipos de erros em análise instrumental, testes estatísticos, aspectos gerais da regressão linear , figuras de mérito da validação de métodos analíticos, desenvolvimento de métodos.
PROGRAMA: 1. Seleção de Métodos Analíticos - Sequência Analítica - Terminologia - Parâmetros para escolha de métodos analíticos 2. Tratamento Estatístico de Dados Experimentais - Erros em Química Analítica - Distribuição normal - Média, desvio padrão e intervalo de confiança - Análise de Variância - Testes estatísticos aplicados a dados experimentais: teste Q, teste F e teste t 3. Calibração e Padronização - Calibração externa - Adição de padrões - Padrão Interno - Métodos de Regressão Linear 4. Validação de Métodos Analíticos - Parâmetros de mérito - Etapas de uma validação (EURACHEM) : Teoria e Prática
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: Harvey, Modern Analytical Chemistry, McGraw Hill Companies, New York, 2000, D. C. Harris, Análise Química Quantitativa, Editora LTC, Rio de Janeiro, 6ª Ed., 2006. EURACHEM Working Group; The Fitness for Purpose of Analytical Methods, A Laboratory Guide to Method Validation and Related Topics, 2002. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, J.Miller and J. Miller, 40 ed., Pearson Education Limited, 2000. Orientação sobre validação de métodos analíticos, DOQ-CGCRE-008, REVISÃO 05-AGOSTO 2016, INMETRO, 2016.
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EMENTA: Origem de substâncias orgânicas naturais. Principais caminhos de biossíntese. Processos metabólicos primários. Polietídeos, policetídeos, terpenóides , esteróides e chiquimídeos. Metabólitos de origem mista. Alcalóides. Ecologia química.
Origem de substâncias orgânicas naturais. Principais caminhos de biossíntese. Processos metabólicos primários. Polietídeos, policetídeos, terpenóides , esteróides e chiquimídeos. Metabólitos de origem mista. Alcalóides. Ecologia química.
PROGRAMA:
1- Química e origem da vida
2- Principais caminhos de biossíntese
3- Processos metabólicos primários
4- Compostos formados pela combinação linear de unidades de unidades de ácido acético: ácidos graxos, compostos acetilênicos e prostaglandinas
5- Compostos formados pela ciclização de cadeias policetídicas: macrolídeos, fenóis, tropolonas
6- Isoprenóides e esteróides
7- Derivados de ácido chiquímico: ácidos cinâmicos, penóis, cumarinas, lignanas, neolignanas
8- Compostos de biogênese mista: pironas, estilbenos, flavonóides, isoflavonóides e neoflavonóides
9- Alcalóides derivados de ornitina, lisina e aminoácidos aromáticos
10- Ecologia química.
BIBLIOGRAFIA:
1. GEISSMAN, T.A & CROUT,DHG, Organic chemistry of secondary plant metabolism. Freeman, Cooper & Company, San Francisco, 1969.
2. J. MANN. Chemical aspects of biosynthesis. Oxford Press, Oxford, 1996.
3. MELVIN CALVIN. Chemical evolution. . Oxford Press, Oxford, 1969.
4. BERNFELD, P. Biogenesis of natural compounds. Pergmon Press, London, 1967.
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EMENTA: Introdução à teoria de grupos. Química de Coordenação: Estrutura, Reações, Cinética e Mecanismos. Introdução a Química organometálica, do estado sólido, de materiais, biológica e nanociência.
PROGRAMA: 1. Teoria de grupo. Elementos de simetria, grupos pontuais, determinação do grupo de simetria de complexos, tabela de caracteres, representações redutíveis e irredutíveis. Aplicações da teoria de grupo no estudo das ligações ? e ? em complexos octaédricos e quadráticos. 2. A estrutura dos compostos de coordenação. Os vários números de coordenação e as estruturas correspondentes. Isomeria em compostos de coordenação. Os vários tipos de isomeria. Os efeitos quelato e macrocíclicos. Elementos de simetria e isomeria óptica em complexos. Tabela de caracteres e o desdobramento dos orbitais d nos mais diversos campos eletrostáticos (octaédrico, tetraédrico, quadrático, dentre outros). 3. Reações, cinética e mecanismos na química de coordenação. O efeito trans. A cinética de reações de substituição, de redox e de esfera interna. 4. Introdução a Química Organometálica: Conceito. Regra dos 18 elétrons, principais ligantes, metalocenos, analogia isolobal, adição oxidativa, eliminação redutiva, inserções 1,2 e eliminação de hidreto beta. 5. Introdução à química de estado sólido e química de materiais: Defeitos, compostos não-estequiométricos, soluções sólidas, difusão de átomos e íons, eletrólitos sólidos, síntese de materiais, materiais lamelares, materiais típicos. 6. Introdução a nanomateriais, nanociência e nanotecnologia: Fundamentos, nanoestruturas autoorganizadas, poços quânticos, métodos de caracterização, métodos de síntese. 7. Introdução a química Inorgânica biológica: processos catalíticos, transporte e transferência de íons e elétrons. A química dos elementos na medicina.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. D. Shriver e P. Atkins, "Inorganic Chemistry", 5a edição, Editora W. H. Freeman, 2010. 2. Schriver & Atkins, "Química Inorgânica", 4a edição, Editora Bookmanm, 2008. 3. C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, "Inorganic Chemistry", 4a edição, Editora Pearson Education, 2012. 4. G. Davidson, "Group Theory for Chemistry", 1a edição, Editora Macmillan, 1991. 5. J. R. Huheey, "Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity", 3a edição, Editora Harper & Row, New York, 1993. 6. G. L. Miessler, ?P. J. Fischer, ?D. A. Tarr, "Inorganic Chemistry", 5a edição, Editor Pearson, 2014. 7. B. E. Douglas, D. H. McDaniel, J. J. Alexander, "Concepts and Models of Inorganic Chemistry", 3a edição, Editora John Wiley & Sons, 1994. 8. F. A. Cotton, "Chemical Applications of Group Theory", 2a edição, Wiley-Interscience, New York, 1965.
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EMENTA: Introdução à espectroscopia e técnicas físico-químicas de caracterização de complexos e materiais: espectroscopia vibracional (infravermelho, Raman, Raman ressonante), espectroscopia eletrônica, fluorescência e fosforescência, introdução à espectroscopia paramagnética eletrônica, espectroscopia Mössbauer, técnicas espectroscópicas especiais como XPS-ESCA e EXAFS. Aplicação dessas técnicas com resolução espacial e temporal.
PROGRAMA: 1. Espectroscopia vibracional e rotacional - introdução - vibrações harmônicas e anarmônicas - regras de seleção - constante de força - vibrações numa molécula poliatômica - simetria dos modos normais de vibração: regras, exemplificação, tabela de contribuições; - Coordenadas internas e cálculo das matrizes de Wilson F e G (energia potencial e cinética) - uso da simetria para determinar as vibrações ativas no IV e no Raman - espectros vibracionais de carbonilas metálicas - intensidades relativas de estiramentos simétricos e assimétricos - aplicações de espectroscopia no IV e Raman - métodos para IV, impressão digital, aplicações na determinação de estruturas. 2. Espectroscopia eletrônica - símbolos de termos - níveis de energia vibracional e eletrônica numa molécula diatômica - relação entre curvas de energia e espectros eletrônicos - nomenclatura de transições eletrônicas - absorção de radiação eletromagnética por complexos de metais de transição: espectros dos ligantes, dos contra-íons - termos e estados de Russell-Saunders - simetrias de estados atômicos e campos cristalinos - simetrias de orbitais atômicos - diagramas de níveis de energia - campo Oh - idem, campo Td Exemplos de espectros de complexos - regras de seleção - mecanismos de violação das regras de seleção - intensidade de bandas - largura e formas de bandas - diagramas de Orgel - acoplamento spin-movimento orbital - diagramas de Tanabe-Sugano - bandas de transferência de carga e compostos de intervalência. 3. Outras técnicas físico-químicas de análise para sistemas inorgânicos - EPR, Ressonância paramagnética eletrônica, princípios e aplicações; - Espectroscopia Mössbauer, princípios e aplicações; - Técnicas modernas de caracterização de superfícies, ESCA, XPS, UVPS, EXAFS, princípios e aplicações; - Fluorescência e Fosforescência, princípios e aplicações. 4. Uso de técnicas espectroscópicas para complexos, para materiais nanoparticulados, técnicas físico-químicas acopladas como exemplo Raman e Infravermelho com resolução espacial, técnicas físico-químicas com resolução temporal.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. Lever, A.B.P., "Inorganic Electronic Spectroscopy (Physical Inorganic Chemistry)", M.F. Lappert (Editor), Elsevier Publishing Company, 1968. 2. Drago, R.S., "Physical Methods in Inorganic Chemistry", Van-Nostrand-Reinhold, New York, 1965. 3. Nascimento A. B., "Elementos da Teoria de Grupo", UFPB, 1981. 4. Cotton, F. A., "Chemical Applications of Group Theory", 3rd. ed., Wiley-Interscience, New York, 1990. 5. Barrow, G.M., "Introduction to Molecular Spectroscopy", McGraw-Hill Inc.,US, 1962. 6. Banwell, C.N., "Fundamentals of Molecular Spectroscopy", McGraw-Hill Book Co Ltd; 3rd ed., 1983. 7. Herzberg, G., "Molecular Spectra and Molecular Structure" Volume I - Diatomic Molecules" e Volume II - Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules, D. Van Nostrand Company, New York, 1945. 8. Orchin, M. and Jaffe, H.H., "Symmetry in Chemistry", Courier Corporation, 2013. 9. Nicholls, D., "Complexes and First-Row Transition Elements", Palgrave Macmillan, 1975. 10. Harris, D.C. e Bertolucci, M. D., "Symmetry and Spectroscopy: An Introduction to Vibrational and Electronic Spectroscopy", Oxford University Press, New York, 1978. 11. Huheey J. E., Keiter E. A. and Keiter R. L., "Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity", 4a ed., Harper Collins, 1997. 12. Nakamoto, K., "Infrared and Raman Spectroscopy of Inorganic Coordination Compounds", 3rd. ed., Wiley, New York, 1978. 13. "Chemistry Advanced Material, an overview," Editores: Interrante, L.V. and Hampden-Smith M.J., Wiley-VCH, 1998. 14. Cademartiri L., e Ozin G.A., "Concepts of Nanochemistry", Wiley-VCH, 2009. 15. "Materials Chemistry and emerging discipline", ACS, 1995. Editores: Interrante, L.V., Lawrence, A.C., Elliss, A.B. 16. Woodruff, D.P, Delchar, T.A. "Modern Techniques of Surface Science", Cambridge University Press, 1990. 17. "Solid-State Chemistry: Techniques", Editores: Cheetham, A.K. and Day, P., Oxford University Press, 1991. 18. Artigos recentes da literatura, de revistas de alto impacto científico, escolhidos pelo professor para a discussão dos assuntos da disciplina.
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EMENTA: Aspectos básicos da química orgânica: ligações químicas, ressonância, tautomerismo, aromaticidade, ácidos e bases, conformações, configurações e estereoquímica. Reações químicas: eliminação, substituição e edição eletrofilia e nucleofílica.
PROGRAMA: I - Características fundamentais das ligações químicas (hibridização, etc...) II - Conformações e estereoquímica III - Reatividade química e estrutura molecular IV - Reações Químicas: a) Substituição nucleofílica em carbono saturado b) Usos de substituição nucleofílica em síntese c) Reações de eliminação d) Adições eletrofílicas a ligações múltiplas e) Carbonila e grupos relacionados: adição nucleofílica f) Derivados carboxílicos: substituição nucleofílica g) Substituições eletrofílicas: aromaticidade, substituições em compostos aromáticos
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. HENDRICKSON, J.B., CRAM, D.J., HAMMOND, G.S., Organic Chemistry, 3rd ed., McGraw Hill, New York, 1970. BIBLIOGRAFIA SUPLEMENTAR 2. MARCH, J., Advanced Organic Chemistry, 4th ed., John Wiley & Sons, New York, 1992. 3. CAREY, F.A. & SUNDBERG, R.J., Advanced Organic Chemistry, Plenum Press, New York, 1984. 4. LOWRY, T.H. & RICHARDSON, K.S., Mechanism and theory in Organic Chemistry, Harper & Row, New York, 1976. 5. ELIEL, E.L., Stereochemistry of carbon compounds, McGraw-Hill, New York, 1962.
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EMENTA: Fundamentos de Química Orgânica : conseqüências da presença de ligações múltiplas conjugadas - ressonância, tautomerismo, aromaticidade e propriedades físicas. Análise conformacional e estereoquímica. Funções Orgânicas: hidrocarbonetos saturados, insaturados e aromáticos, haletos orgânicos, compostos carbonílicos, álcoois e fenóis: propriedades espectrométricas ( UV-Vis, IV, EM, RMN de 1H e 13C) e principais reações ( ácido-base, substituições, eliminações e adições).
PROGRAMA: 1. Ligações conjugadas: ressonância, tautomerismo e aromaticidade; 2. Propriedades físicas e estrutura molecular - Espectrometrias UV-Vis,IV, Massas e RMN; 3. Análise conformacional e estereoquímica; 4. Reatividade química e estrutura molecular - ácidos e bases; 5. Substituições nucleofílicas em carbono saturado; 6. Compostos carbonílicos e grupos relacionados - adições nucleofílicas; 7. Reações de eliminação; 8. Adições eletrofílicas em ligações múltiplas; 9. Substituições eletrofílicas em compostos aromáticos.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. HENDRICKSON, J.B., CRAM, D.J., HAMMOND, G.S., Organic Chemistry, 3rd ed., McGraw Hill, New York, 1970. BIBLIOGRAFIA SUPLEMENTAR 2. MARCH, J., Advanced Organic Chemistry, 4th ed., John Wiley & Sons, New York, 1992. 3. CAREY, F.A. & SUNDBERG, R.J., Advanced Organic Chemistry, Plenum Press, New York, 1984. 4. LOWRY, T.H. & RICHARDSON, K.S., Mechanism and theory in Organic Chemistry, Harper & Row, New York, 1976. 5. ELIEL, E.L., Stereochemistry of carbon compounds, McGraw-Hill, New York, 1962. 6. ELIEL, E.L., Elements of stereochemistry, John Wiley, New York, 1969. 7. ELIEL, E.L., "Recent advances in stereochemistry nomenclature", J. Chem. Ed., 48: 163, 1971. 8. MOWERY Jr., D.F., "Criteria for optical activity in organic molecules", J. Chem. Ed., 46 (5): 269, 1969. 9. GUNSTONE, F.D., Guidebook to stereochemistry, Longman, London, 1975. 10. JAFFÉ, H.H. & ORCHIN, M., Symmetry in Chemistry, John Wiley, New York, 1967.
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QUI.802 |
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EMENTA: A disciplina visa o aprimoramento do conhecimento do estudante em técnicas de redação científica, enfatizando elementos de organização e sistematização de um texto científico, para que seu trabalho possa ser publicado em periódicos especializados. Os conteúdos programáticos objetivam: a) oferecer uma oportunidade para o debate de questões e problemas inerentes à atividade de redação; b) proporcionar o desenvolvimento de habilidade específica de redação de artigos(s) científico(s) utilizando o material produzido durante o período do curso de mestrado; c) possibilitar ao estudante a experiência da redação de artigos e d) proporcionar uma oportunidade para o debate de questões éticas envolvidas no desenvolvimento da pesquisa e da publicação de artigos.
PROGRAMA: " Aspectos gerais sobre a linguagem científica " A concepção de um artigo científico e as partes integrantes de artigos científicos " A seleção de revista científica adequada " Sequência de apresentação de dados e a redação do artigo " Submissão de artigos científicos " Gerenciamento de referências bibliográficas " Ética na ciência
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) ABRAHAMSOHN, P. A. Redação Científica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009. 2) DAVIS, M. Scientific Papers and Presentations. 2 ed. New York: Academic Press, 2005. 3) DAY. R. A.; GASTEL, B. How to Write and Publish a Scientific Paper. 6. ed. Westport: Greenwood Press, 2006. 4) DE FARIAS, R. F.; FERREIRA, J. E.; BASSALO, J. M. F. Ética e Atividade Científica. Campinas: Átomo, 2006. 5) KATZ, M. J. From Research to Manuscript: a guide to scientific writing. 2. ed. New York: Springer, 2009. 6) NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES. COMMITTEE ON THE CONDUCT OF SCIENCE. On Being a Scientist: Responsible Conduct in Research. 3. ed. Washington, DC: National Academy Press, 2009. 7) OLIVEIRA, J. R. S.; QUEIROZ, S. L. Comunicação e Linguagem Científica: guia para estudantes de Química. Campinas: Editora Átomo, 2007. 8) SPECTOR, N. Manual para a Redação de Teses, Projetos de Pesquisa e Artigos Científicos. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. 9) VOLPATO, G. L. Bases Teóricas Para Redação Científica. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2007. 10) VOLPATO, G. L. Dicas para Redação Científica. 3. ed. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2010. 11) VOLPATO, G. L. Pérolas da Redação Científica. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2010. 12) VOLPATO, G. L. Método Lógico para Redação Científica. Botucatu: Best Writing, 2011. 13) VOLPATO, G. L. Ciência: da Filosofia à Publicação. 6. ed. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2013.
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EMENTA: Conceitos fundamentais envolvendo os riscos ambientais, suas classes e características. Classificação dos produtos químicos de acordo com o sistema GHS. Sinalização de segurança envolvendo pictogramas, diagrama de Hommel, frases de risco e de segurança e mapas de risco. Características e uso de equipamentos de proteção individual e proteção coletiva. Cuidados na segregação de resíduos e no armazenamento de produtos químicos. Apresentação da Brigada de Emergência do Departamento e dos procedimentos a serem adotados em casos de emergência. Primeiros socorros e combate à incêndios.
PROGRAMA: " Riscos ambientais " Classificação de produtos químicos com relação ao risco e FISPQ " Sinalização de Segurança e Mapa de Riscos " EPI´s e EPC´s " Segregação e identificação de Resíduos " Armazenamento de Produtos Químicos " Brigada de Emergência do DQ " Química do Fogo (Incêndios) " Primeiros Socorros " Procedimentos em casos de emergência
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) United Nations, Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS), 3th edition, 2009, New York. 2) Bretherick, L. - Handbook of reactive chemical hazards, 4th edition, Royal Society of Chemistry, London, 1990 3) IUPAC - Chemical Safety Matters, 1992, Appendix E. 4) Jackson, H.L. et al. J.Chem.Ed. 47, A175 (1970) 5) Pipitone, D. A., Safe storage of laboratory chemicals, 2nd edition, John Wiley & Sons, 1991
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A ementa e normas da disciplina seguem as normas estabelecidas na RESOLUÇÃO No 04/2017, DE 29 DE SETEMBRO DE 2017, a qual reedita, com alterações, a Resolução No 06/2007, de 05/11/2007, que regulamenta a apresentação de seminários pelos estudantes do Programa de Pós-Graduação em Química.
PROGRAMA: Seminários temáticos relacionados à linha de pesquisa/especialidade do discente, versando sobre o estado da arte ou tema relacionado ao projeto de pesquisa. Os seminários são apresentados obrigatoriamente por estudantes de Doutorado (entre o 12o e 36o mês de admissão no Programa), ou facultativamente por estudantes de Mestrado, devendo, entretanto, obedecer à antecedência mínima de 6 (seis) meses em relação à defesa de dissertação. Além disso, a disciplina poderá contar com professores externos convidados pelo programa.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) Bulska, E. Good oral presentation of scientific work. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2006), 385, 403-405 2) Ranse, J.; Hayes, C. A novices's guide to preparing and presenting an oral presentation at a Scientific Conference. Australasian Journal of Paramedicine (2009), 7(1), 1-8. 3) Bourne, P. E. Ten Simple Rules for Making Good Oral Presentations. PLOS Computational Biology (2007), 3(4), 593-594
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EMENTA: A ementa e normas da disciplina seguem as normas estabelecidas na RESOLUÇÃO No 04/2017, DE 29 DE SETEMBRO DE 2017, a qual reedita, com alterações, a Resolução No 06/2007, de 05/11/2007, que regulamenta a participação dos discente na disciplina Seminários Departamentais do Programa de Pós-Graduação em Química.
PROGRAMA: Seminários temáticos relacionados à linha de pesquisa/especialidade do palestrante, versando sobre o estado da arte ou tema relacionado ao projeto de pesquisa. Os estudantes de pós-graduação deverão matricular-se na disciplina QUI834 nos 6 (seis) primeiros semestres (para os estudantes de doutorado, com exceção apenas para o semestre em que o estudante se matricular na disciplina Seminários de Discentes de Pós-Graduação) e nos 3 (três) primeiros semestres (para os estudantes de mestrado). Os discentes matriculados na disciplina Seminários Departamentais serão considerados APROVADOS se, obrigatoriamente, assistirem a 10 (dez) seminários durante o semestre. Caso o discente tenha assistido mais de 10 (dez) seminários no semestre, ele poderá solicitar ao coordenador da disciplina o aproveitamento de até 3 (três) seminários para o semestre seguinte.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) Bulska, E. Good oral presentation of scientific work. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2006), 385, 403-405 2) Ranse, J.; Hayes, C. A novices's guide to preparing and presenting an oral presentation at a Scientific Conference. Australasian Journal of Paramedicine (2009), 7(1), 1-8. 3) Bourne, P. E. Ten Simple Rules for Making Good Oral Presentations. PLOS Computational Biology (2007), 3(4), 593-594
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EMENTA: ¢ Noções básicas sobre empreendedorismo; ¢ Planejamento e Gestão de Projetos - Modelo de Planejamento de Projetos orientado pelo Escopo; ¢ Metodologias ágeis; ¢ Gestão financeira, de tempo e liderança; Plano de Ensino: Justificativa: Percebendo a importância do empreendedorismo para economia e para a sustentabilidade socioeconômica e ambiental no país e ainda a oferta escassa de disciplinas e discussões sobre esse assunto, propomos uma disciplina que destaca a oportunidade de trabalhar com estudantes de pós-graduação sobre o tema empreendedorismo com enfoque socioambiental e sustentabilidade, buscando cumprir com objetivos da ONU e proporcionar aos estudantes experiências dentro do ambiente acadêmico através da vivência empresarial, construindo um pensamento crítico. Essa iniciativa vem para possibilitar o desenvolvimento de Soft skills, estimular o pensamento empreendedor, diversificar as atividades educacionais, desenvolver habilidades docentes e empreendedoras dos estudantes da UFMG. No cenário econômico brasileiro atual, é evidente um comportamento corriqueiro dos empreendedores, que ao abrirem uma empresa, não levantam informações primordiais sobre o mercado: clientes, concorrentes e fornecedores, e não realizam o planejamento estratégico antes do início das atividades do estabelecimento, o que pode ser prejudicial ao negócio, ou seja, não fazem nenhum planejamento que possa prevenir imprevistos ao longo do processo. Fatos como esses ocorrem porque o cidadão não tem uma preparação prévia para entrar no mundo do empreendedorismo. As universidades não possuem como grade curricular a preparação de alunos nesse ramo, pois não basta apenas possuir conhecimentos técnicos e específicos sobre um determinado serviço ou produto, mas conhecer ferramentas que facilitarão entender o mercado e o que de fato possa fazer com os conhecimentos adquiridos sobre um dado assunto, que possa em forma de serviço ou produto levar valor a um público que se tornará cliente e fará com que o empreendimento se sustente. Pensando nessa carência acerca do empreender e da sua importância surge a proposta desta disciplina, que vem capacitar estudantes da pós-graduação para proporem soluções para problemas socioambientais e adquirir noções de empreendedorismo. Objetivo: Estimular o pensamento empreendedor através da educação empreendedora e fornecer capacitação aos discentes da UFMG para desenvolverem projetos e proporem soluções para problemas sociais relevantes na área socioambiental e com atenção voltada à sustentabilidade. sa,partedosempreendedoresnãolevantaminformaçõesprimordiaissobreomercadocomoclientes,concorrenteefornecedores,emaisdametadenãorealizaoplanejamentoestratégicoantesdoiníciodasatividadesdoestabelecimento,oquepodeserprejudicialaonegócio,ousejanãofazemnenhumplanejamentoquepossaprevenirimprevistosaolongodoprocesso.Fatoscomoessesocorremporqueocidadãonãotemumaprepara Objetivos específicos: ¢ Construir junto aos acadêmicos noções básicas sobre empreendedorismo. ¢ Despertar nos acadêmicos um interesse e pro-atividade na resolução de problemas socioambientais. ¢ Desenvolver com os estudantes o planejamento e gestão de projetos para resolução de um problema socioambiental, utilizando como modelo projetos orientados pelo escopo; ¢ Utilizar e tornar familiar aos estudantes as metodologias ágeis de gestão de projetos; ¢ Desenvolver conceitos em Gestão financeira, de tempo e liderança; Procedimentos Metodológicos: Aulas 100% teóricas; Leituras de referências bibliográficas fornecidas; Discussão e estudos de casos. Avaliação: Ao final das disciplinas o estudante deverá entregar o produto: ¢ Plano de Projeto completo utilizando as metodologias discutidas para resolução de um problema socioambiental;
PROGRAMA: Noções sobre empreendedorismo, planejamento e gestão de projetos Capacitação sobre planejamento e gestão de projetos: desenvolvimento do plano de ação e desenvolvimento do plano de acompanhamento e controle Métodologias ágeis: Kanban e Scrum Metodologia para desenvolvimento de novas ideias: SWOT, Project Model Canvas, PDCA, 5W2H, Microsoft Project, Gráfico de Gantt, Trello Capacitação: Socioambiental Brainstorm para definição do problema socioambiental adotado pelos grupos Capacitação: Gestão de tempo Capacitação: Liderança Capacitação: Financeiro Aplicação das metodologias ágeis para elaboração do projeto prático escolhido Aplicação das metodologias de desenvolvimento de novas ideias para elaboração do projeto prático escolhido
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. LEITE, Emanuel Ferreira. O fenômeno do empreendedorismo. Saraiva Educação SA, 2017. 2. BESSANT, John; TIDD, Joe. Inovação e empreendedorismo. Bookman Editora, 2009. 3. ETZKOWITZ, Henry; ZHOU, Chunyan. Hélice Tríplice: inovação e empreendedorismo universidade-indústria-governo. Estudos avançados, v. 31, p. 23-48, 2017.
Tópicos em Físico-Química Avançada A - Técnicas de Caracterização de Materiais
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EMENTA: Baterias recarregáveis, supercapacitores, células a combustível e sistemas de conversão de energia solar.
PROGRAMA: 1 - INTRODUÇÃO " Conceitos de termodinâmica em eletroquímica " Revisão de tópicos de química do estado sólido (bandas e níveis de energia) 2 - BATERIAS RECARREGÁVEIS " Introdução e Desenvolvimento Histórico " Revisão - Células Recarregáveis: Pb-acido, NiCd, NiMH, NaS, ZEBRA " Baterias de Íons Lítio " Eletrodos (cátodos, ânodos) e eletrólitos em baterias de lítio " Montagem, falhas e aspectos de segurança das baterias de lítio " Novos materiais e perspectivas futuras 3 - CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE ÓXIDO SÓLIDO " Introdução e Histórico " Termodinâmica " Eletrólitos, cátodos ânodos e interconectores " Empilhamento " Caracterização eletroquímica " Aplicações 4 - SUPERCAPACITORES " Introdução e histórico " Materiais do eletrodo e eletrólitos; " Mecanismos de armazenamento de energia em supercapacitores: dupla camada elétrica e reações redox (pseudocapacitância); " Supercapacitores simétricos e assimétricos " Técnicas eletroquímicas para caracterização de supercapacitores " Cálculos: capacitância, densidades de energia e potência, eficiência coulômbica; " Evolução dos supercapacitores: sistemas híbridos 5 - CÉLULAS SOLARES " Introdução e histórico " Conceitos básicos " Polímeros Conjugados " Células solares inorgânicas " Células solares orgânicas
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) High Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals, Design and Applications, Edited by: Subhash C Singhal and Kevin Kendall. Elsevier 2003. 2) Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications. Conway, B.E. 1.st. ed. New York, Kluwer Academic / Plenum Publishers, 1999. 698p. 3) Supercapacitors: Materials, Systems and Applications. Max Lu (Series Editor), Francois Beguin (Editor), Elzbieta Frackowiak (Editor). 568 pages. April 2013. Wiley. 4) Linden´s Handbook of Batteries, Thomas B. Reddy and David Linden, McGraw-Hill Publishing, 2010. 5) Fuel Cell Systems Explained, 2a ed., J. Larminie e A. Dicks, John Wiley & Sons, 2003. 6) Encyclopedia of Electrochemical Power Sources 1st Edition, J. Garche, C. K. Dyer, P. T. Moseley, Z. Ogumi, D. A. J. Rand and B. Scrosati, Elsevier Science, 2009.
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EMENTA:
Instrumentação das técnicas de microscopia eletrônica de varrredura (SEM) e transmissão (TEM), abordando os tipos de canhões de elétrons, lentes magnéticas e eletrostaticas, sistemas de vácuo, detectores e câmeras CCD. Modos de operação dos equipamentos e conceitos básicos sobre óptica de elétrons. Interações elétron-matéria: espalhamento elástico, espalhamento inelástico, danos a amostras, fluorescência. Modos de formação de imagem em SEM (SE, BSE, EBIC, EDS). Análise e interpretação de resultados em SEM - softwares freeware, métodos de filtragem, contagem, medidas e estatística. Técnicas complementares a SEM: estudos in-situ, EBSD, EDS, feixe duplo (Ga+). Introdução a cristalografia aplicada a TEM. Obtenção , análise e interpretação de padrões de difração de elétrons em TEM. Efeitos de difração na formação de imagens em TEM. Imagens por contraste de espessura, difração e fase - obtenção, análise e interpretação. Função de transferência de contraste e imagens de HRTEM - obtenção, análise e interpretação. Aplicações de HRTEM e processamento de imagens. Conceito básicos sobre simulação de imagens de HRTEM. Conceitos básicos sobre microscopia eletrônica de transmissão com varredura (STEM). Técnicas avançadas em TEM - reconstrução por série focal, análise de estados de deformação, experimentos in-situ. Conceitos gerais sobre preparação de amostras para TEM.
PROGRAMA:
" Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) - Canhões, Lentes, e Vácuo
" Interações Elétron - Matéria
" Óptica de Elétrons e Operação
" Detectores e Formação de Imagens
" Interpretação de Resultados
" Técnicas Avançadas em SEM
" Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) - Canhões, Lentes e Detectores
" Interações Elétron - Matéria: Espalhamentos, Difração e Danos a Amostras
" O Instrumento - Modos de Operação
" Difração e Aspectos Básicos de Cristalografia Aplicada a TEM
" Modos de Imagem Convencionais e Interpretação de Resultados
" Função de Transferência de Constraste
" Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (HRTEM)
" Simulação de Imagens de HRTEM e Interpretação de Resultados
" Microscopia Eletrônica de Transmissão com Varredura (STEM)
" Técnicas Avançadas em TEM
" Preparação de Amostras para TEM
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1) J.I. Goldstein, et. all; Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, 3th Edition, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2003.
2) D.B. Williams, C.B. Carter; Transmission Electron Microscopy - A Textbook for Materials Science, 2nd Edition, Springer Publisher, 2009.
3) L. Reimer, H. Kohl; Transmission Electron Microscopy: Physics of Image Formation, 5th Edition, Springer Publisher, 2008.
4) B. Fultz, J. Howe; Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Materials, 4th Edition, Springer Publisher, 2013.
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Caracterização textural a partir de técnicas de adsorção gasosa e picnometria a hélio de materiais porosos e particulados. Teoria sobre o processo de adsorção e métodos utilizados na caracterização de materiais. Prática no equipamento de adsorção gasosa e utilização dos programas. Atualizações sobre a técnica.
Programa:
1. Materiais porosos e nanopartículados
2. Propriedades texturais dos materiais
3. Técnica de adsorção gasosa, equação de Kelvin
4. Teoria Langmuir, BET, BJH, DR, DF, t-plot, ?-plot.
5. Materiais micro, meso e macroporosos: caracterização.
Bibliografia:
[1] - S. Lowell, J.E. Shields, Power surface area and porosity. 2ª ed., John Wiley, NY, 1992.
[2] Françoise Rouquerol, Jean Rouquerol and Kenneth Sing, Adsorption by powders and porous solids, 2014
[2] - Artigos atuais diversos
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EMENTA: Ética e integridade, comitês de ética em pesquisa humana e em uso de animal, conduta profissional.
PROGRAMA: " Ética e Integridade Acadêmica; " Comitê de Ética em Pesquisa; " Regulamentação; " Conflitos de interesse; " Ética em Publicações Científicas; " Autoria Intelectual e Responsabilidade Autoral; " Plágio e autoplágio; " Revisão por pares; " Más condutas acadêmicas
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) ACADEMIA BRASILEIRA DE CIÊNCIAS. Rigor e Integridade na Condução da Pesquisa Científica: Guia de Recomendações de Práticas Responsáveis, 2013, 13p. Disponível em: , Acesso em 07/11/2017. 2) CNPq: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. Diretrizes, Comissão de Integridade, Disponível em:, Acesso em 07/11/2017. 3) FAPESP: Boas Práticas Científicas Sobre a integridade ética da pesquisa. Disponível em: < http://www.fapesp.br/boaspraticas/>, Acesso em 07/11/2017. 4) IAP - InterAcademy Partnership. Doing Global Science: A Guide to Responsible Conduct in the Global Research Enterprise. Disponível em: . Acesso em 07/11/2017. 5) National Academy of Sciences, National Academy of Engineering, and Institute of Medicine. 2009. On Being a Scientist: A Guide to Responsible Conduct in Research: Third Edition. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12192.
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EMENTA:
Quimiometria: definições e aplicações; Revisão de conceitos de álgebra linear: vetores e matrizes, projeções em subespaços vetoriais, Decomposição em Valores Singulares; Métodos de análise exploratória e reconhecimento de padrões: Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA); Métodos de Classificação Supervisionada; Resolução de curvas; Métodos de calibração multivariada: Regressão Linear Múltipla (MLR), Regressão em Componentes Principais (PCR) e Mínimos Quadrados Parciais (PLS); Validação analítica multivariada e conceito de sinal analítico líquido (NAS). Espectroscopia no infravermelho próximo (NIR). Métodos de ordem superior: Modelos de Tucker, Análise de Fatores Paralelos (PARAFAC) e PLS Multilinear (N-PLS); Métodos de inteligência artificial: Redes Neurais e Algoritmos Genéticos. Utilização de programas em linguagem MATLAB/OCTAVE, relacionados aos tópicos do curso, para tratamento de dados químicos reais em aulas práticas.
PROGRAMA:
" Introdução à Quimiometria: histórico, definições e aplicações.
" Revisão de conceitos sobre estatística de medidas repetidas: Distribuição normal, Limites de confiança, Cartas de controle, Testes de significância, Covariância e Correlação.
" Revisão de conceitos de álgebra linear: Vetores e Matrizes, Operações, Conceito de Posto (Rank) de uma matriz, projeções em sub-espaços vetoriais, Decomposição em Valores Singulares (SVD).
" Análise exploratória de dados: métodos supervisionados e não supervisionados. Hard e Soft Modeling. Pré-processamento dos dados. Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA). Análise Discriminante, Método do k-ésimo vizinho mais próximo (KNN) e SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy). PLS-DA.
" Resolução de Curvas (Multivariate Curve Resolution, Evolving Factor Analysis, etc.).
" Revisão de Calibração Univariada. Calibração Multivariada. Mínimos quadrados clássicos e inversos. Regressão Linear Múltipla (RLM). Regressão de Componentes Principais (PCR). Regressão por Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Diagnósticos de regressão. Detecção de amostras anômalas (outliers). Seleção de variáveis. Métodos de regressão não lineares.
" Aplicações de Calibração Multivariada. Tratamento de dados espectrofotométricos. Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) e no Infravermelho Médio (MIR). Cartas de Controle Multivariadas.
" Validação analítica para métodos multivariados. Sinal Analítico Líquido (NAS). Teoria da Química Analítica e ordem dos dados.
" Métodos de Ordem Superior: Unfolded Methods, Tucker3, N-PLS e PARAFAC. Calibração de Ordem Superior.
" Métodos de Inteligência Artificial: Redes Neurais Artificiais. Algoritmos Genéticos e Lógica Difusa (Fuzzy).
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1) E. De Hoffmann et. al. Mass Spectrometry: Principles and Applications, Wiley, 1996.
2) Artigos recentes da literatura
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EMENTA:
Introdução à cromatografia, parâmetros cromatográficos, fases estacionárias, colunas, fases móveis, sistemas de bombas, sistema de injeção de amostras, detectores, análise qualitativa, análise quantitativa (integração de pico, área versus altura de pico), curvas de calibração, preparo de amostras, estado da arte e tendências.
PROGRAMA:
" Introdução à cromatografia: história, princípios e fundamentos dos processos cromatográficos;
" Parâmetros cromatográficos: tempo de retenção, largura da base do pico, fator de retenção, fator de seletividade, resolução, número de pratos, altura do prato, velocidade linear do analito,
" Fases estacionárias (não poliméricas, poliméricas, híbridas, particuladas, monolíticas, porosidade, tamanho de partícula, distribuição de tamanho, mecanismo cromatográfico);
" Colunas (diâmetro e comprimento da coluna);
" Fases móveis (temperatura, viscosidade, pH, força iônica, polaridade, compatibilidade com colunas e detectores);
" Sistemas de bombas: gradiente de fluxo, misturadores, de gaseificadores, tubulações, volume morto, tempo de residência e volume de residência.
" Sistema de injeção de amostras (manual, automáticos, volume de injeção);
" Detectores (seletividade, especificidade, detectabilidade, faixa linear de resposta, aplicações), derivatização do analito;
" Análise qualitativa (pureza de pico, hifenização);
" Análise quantitativa (integração de pico, área versus altura de pico);
" Curvas padrões: calibração externa, padrão interno, adição de padrão;
" Preparo de amostras (extração, limpeza e pré-concentração);
" Estado da arte e tendências (novidades, aplicações, oportunidades e demandas).
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. SNYDER, L. R.; KIRKLAND, J. J.; DOLAN, J. W. Introduction to modern liquid chromatography. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons, Inc. 2010.
2. COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de cromatografia. Campinas: UNICAMP. 2006.
3. LANÇAS, F. M. Cromatografia líquida moderna: HPLC/CLAE. Campinas: Átomo, 2009.
4. SNYDER, L. R.; KIRKLAND, J. J.; GLAJCH, J. L. Practical HPLC method development. New York: John Wiley & Sons, Inc. p. 722-723, 1997.
5. HOLLER, F.J.; SKOOG, D.A.; CROUCH, S.R. Princípios de análiseinstrumental.São Paulo: Artmed, 2007.
6. 3. HARRIS, Daniel C. Análise química quantitativa. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2008. xxiii, 868 p.
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Tópicos em Química Analítica Avançada - Tópicos Especiais em Quimiometria
Prof:
Adriano de Araújo Gomes , Cristina Malegori , Daphne Chiara Antonio, Edenir Rodrigues Pereira Filho , Fabiola Manhas Verbi Pereira, Héctor Casimiro Goicoechea, José Germano Veras Neto, Marcelo Martins de Sena, Mariana Ramos de Almeida, Raffaele Vitale , Scheilla Vitorino Carvalho de Souza
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EMENTA: Validação de métodos analíticos. Planejamento de experimentos. Modelos de classificação
superivionada. Calibração Multivariada. Seleção de variáveis. Análise de imagens hiperespectrais. Métodos
de resolução de curvas (MCR-ALS). Métodos quimiométricos de ordem superior (multi-way).
PROGRAMA:
1. Validação de métodos analíticos.
1.1. Validação de métodos e a sua importância em sistemas de gestão de laboratórios.
1.2. Como identificar os casos em que a validação de métodos se faz necessária?
1.3. Termos e definições dos parâmetros de desempenho avaliados em processos de validação de
métodos qualitativos e quantitativos.
1.4. Experimentos, e ferramentas estatísticas para análise dos resultados
2. Planejamento de experimentos.
2.1. Fundamentos da organização de dados em matrizes.
2.2. Cálculo de efeitos, identificação de coeficientes significativos e análise de erros para avaliar
respostas em planejamentos fatoriais completos.
2.3. Construção e interpretação da tabela ANOVA.
2.4. Superfícies de resposta.
2.5. Utilização de programas de códigos gratuitos, livres e abertos.
3. Modelos de classificação superivionada.
3.1. Introdução à classificação supervisionada.
3.2. Modelos de modelagem de uma classe (OCC).
3.3. SIMCA e classificação baseada em PLS.
3.4. Aplicações na integridade de alimentos e detecção de fraudes em vários produtos.
4. Calibração multivariada.
4.1. Introdução á calibração multivariada.
4.2. Principais métodos: PCR, PLS.
4.3. Figuras de mérito para calibração univariada e multivariada.
4.4. Aplicações utilizando a interface gráfica MCV1_GUI.
5. Seleção de variáveis.
5.1. Métodos de seleção de variáveis
5.2. Métodos bioinspirados: algoritmo de morcego; colônia de formigas; algoritmo vagalume.
5.3. Aplicações em reconhecimento de padrões, análise discriminante e calibração multivariada.
6. Análise de imagens hiperespectrais.
6.1. Princípios da análise de imagens hiperespectrais.
6.2. Comparação com a espectroscopia pontual: vantagens e disvantagens.
6.3. Estratégias de processamento de dados baseadas em pixels, imagens e objetos.
6.4. Estudos de casos reais em análise de alimentos, forense, ambiental e patrimônio cultural.
7. Métodos de resolução de curvas.
7.1. MCR (multivariate curve resolultion) aplicado a dados espectroscópicos e de imagens
hiperespectrais.
7.2. Natureza, características e geometria de dados de misturas espectrais.
7.3. Princípios metodológicos e implementação de algoritmos para modelagem por MCR.
7.4. Análise de conjuntos de dados de misturas: interpretações físico-química e matemático-geométrica.
7.5. Conceito de seleção de “informação essencial”.
8. Métodos quimiométricos de ordem superior (multi-way).
8.1. Fundamentos de métodos quimiométricos de ordem superior.
8.2. PARAFAC, N-PLS e U-PLSDA.
8.3. Vantagem de segunda orderm.
8.4. Aplicações na detecção de adulterantes em alimentos.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. M. Otto, "Chemometrics - Statistics and Computer Application in Analytical Chemistry", 3 a ed., Wiley-
VCH, Weinheim, 2016.
2. B. Barros Neto, I. S. Scarminio e R. E. Bruns, “Statistical Design - Chemometrics”, Elsevier, Amsterdam,
2006.
3. S. D. Brown, R. Tauler, B. Walckzak (Editores Chefe), “Comprehensive chemometrics. Chemical and
biochemical data analysis”, 2 a ed., 4 volumes, Elsevier, Amsterdam, 2020.
4. M. M. C. Ferreira, “Quimiometria: Conceitos, Métodos e Aplicações”, Ed. UNICAMP, Campinas, 2015.
5. A.C. Olivieri e G.C. Escandar, “Practical Three-Way Calibration”, Elsevier, Amsterdam, 2014.
6. J.M. Amigo (Editor), “Hyperspectral Imaging”, Elsevier, Amsterdam, 2019
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EMENTA: Conceitos básicos de metabolômica, técnicas de preparo de amostras, técnicas instrumentais de análise, processamento de dados, análise estatística, identificação de metabólitos, interpretação biológica, aplicações e recursos educacionais.
PROGRAMA: 1. Conceitos básicos de metabolômica: 1a. definição de metabolômica; 1b. metabolômica alvo; 1c. metabolômica global; 1d. fluxograma de trabalho; 1e. controles de qualidade. 2. Técnicas de preparo de amostras: 2a. por tipo de abordagem metabolômica; 2b. por tipo de matriz; 2c. por tipo de técnica analítica. 3. Técnicas instrumentais de análise: 3a. cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas; 3b. cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas; 3c. eletroforese capilar acoplada à espectrometria de massas; 3d. ressonância magnética nuclear. 4. Processamento de dados; 4a. detecção de sinais, alinhamento e agrupamento; 4b. normalizações. 5. Análises estatísticas: 5a. multivariada; 5b. univariada; 5c. softwares mais utilizados. 6. Identificação de metabólitos: 6a. bases de dados de metabólitos; 6b. bibliotecas espectrais. 7. Interpretação biológica: 7a. ferramentas para análise de vias metabólicas; 7b. buscas na literatura científica. 8. Aplicações e recursos educacionais: a serem abordados conforme a evolução dos tópicos ao longo da disciplina.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1) Canuto, G.A.B. et al. Metabolômica: definições, estado-da-arte e aplicações representativas. Química Nova, v. 41, no. 1, p. 75-91, 2018. 2) Macedo, A.N. et al. Analytical platforms for mass spectrometry-based metabolomics of polar and ionizable metabolites. In: Simionato, A.V.C. (ed.) Separation Techniques Applied to Omics Sciences. Springer, 2021. 3) Porto, B.L.S. et al. Metabolômica e doenças cardiovasculares. In Hermsdorff, H.H.M. e Bressan, J. (ed) Genômica nutricional nas doenças crônicas não transmissíveis, Rubio, 2019. 4) Artigos científicos recentes.
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EMENTA
Teoria de Drude e Sommerfeld de um gás de elétrons. Métodos de Thomas-Fermi, Thomas-Fermi-Dirac. Termo de Troca de Slater. Método X . Teoremas de Hohemberg e Kohn. Índices de Reatividade. Método de Kohn-Sham. Conexão Adiabática. Funcionais de Troca-Correlação Locais e Não-Locais. Solução das Equações de Kohn-Sham. Métodos LCGTO-DFT. Bases Orbitalares e Auxiliares. Grids. Pseudo-potenciais. Algoritmos de Otimização e de Estados de Transição. Aplicações a Sistemas Metálicos, de Camada Aberta e Fracamente ligados.
PROGRAMA
" Formalismo:
1. Modelos elementares de um gás de elétrons. Teoria de Drude e Sommerfeld.
2. Métodos de Thomas-Fermi, Thomas-Fermi-Dirac.
3. Termo de Troca de Slater
" Método de X .
" Buraco de Fermi.
" Significado dos auto-valores .
4. Teoria do Funcional de Densidade
" Teoremas de Hohemberg e Kohn
" Formalismo de Levy - "Constrained Search"
" Índices de Reatividade: Dureza, Maciez e Função de Fukui
" Método de Kohn-Sham
5. Funcionais de Troca-Correlação
" Matrizes de Densidade e Funções de Correlação de Pares
" Aproximação Local: LDA, LSDA
" Funcionais Não-Locais
" "Coordinate Scaling"
" Método da "Conexão Adiabática"
" Metodologia
1. Solução das Equações de Kohn-Sham
2. "Linear Combination of Gaussian Type Orbitals" - LCGTO
3. Outros Métodos Disponíveis
" Bases Numéricas
" Solução Numérica
" Car-Parrinello
" Sólidos Periódicos, ADF, FLAPW
4. Aspectos Técnicos da Aproximação LCGTO
" Bases Orbitalares
" Bases Auxiliares
" Malhas, "Grids"
" Pseudopotenciais.
" Algoritmos de Otimização e de Estados de Transição
" Aceleração de Convergência SCF
" Aplicações:
1. Clusters Metálicos
2. Sistemas de Camada Aberta
3. Sistemas Fracamente Ligados
BIBLIOGRAFIA
1. R. Parr e W. Yang, "Density Functional Theory of Atoms and Molecules", Oxford Science Publications, 1989.
2. R. M. Dreizler e E. K. U. Gross, "Density Functional Theory. an Approach to the Quantum Many-Body Problem.", Springer-Verlag, 1990.
3. W. Koch, M. C. Holthausen, " A Chemist´s Guide to Density Functinal Theory" , Wiley-VCH, 2001.
4. N. H. Morgon and K. Coutinho (eds), " Métodos de Química Teorica e Modewlagem Molecular", Editora Livraria da Fisica, 2007.
REFERÊNCIAS
1. P. A. M. Dirac, Proc. Camb. Phil. Soc., 26, 376 (1930).
2. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. 136, B864 (1964).
3. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev.140, A1133 (1965).
4. J. F. Janak, Phys. Rev. B18, 7165 (1978).
5. N. D. Mermin, Phys. Rev. 137, A1441 (1965).
6. M. Levy, Phys. Rev. A, 26, 1200 (1982).
7. M. Levy and J. P. Perdew, Phys. Rev. A32, 2010 (1985).
8. B. I. Dunlap, Phys. Rev. A25, 2847 (1982).
9. R. G. Parr and W. Yang, Annu. Rev. Phys. Chem. 46, 701 (1995).
10. D. R. Salahub, Adv. Chem. Phys. 69, 447 (1987).
11. N. H. Morgon e R. Custódio; Química Nova, 18, 44 (1994).
12. J.C. Slater, Phys. Rev., 81, 385 (1951).
13. H. Chermette, J. of Comp. Chem., 20, 129 (1999).
14. G. Frenking, N. Fröhlich, Chem. Rev., 100(2), 717-774 (1999).
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EMENTA: Esta disciplina é completamente prática e os alunos envolvidos terão a oportunidade de participar de uma inciativa única dentro do DQ-UFMG. Os discentes estarão envolvidos diretamente na estruturação do "Centro de Integração entre o Programa de Pós-graduação em Química e Professores do Ensino Médio". Este centro permitirá que os professores de química do EM desenvolvam, apliquem e/ou aprimorem seu potencial e habilidades por meio da conexão com os grupos de pesquisa do PPG-Química e os discentes de mestrado e doutorado.
PROGRAMA: - Planejamento estratégico para definir como o centro será organizado; - Preparação de vários tipos de produtos, como ebooks, cursos, oficinas, novos projetos, permitindo o contato dos discentes com professores, metodologias, recursos didáticos para serem utilizados pelos alunos da educação básica. Os discentes terão a oportunidade de adquirir experiências na área de gestão em projetos para a educação; - Cursos de curta duração (teórico-prático) com temas de interesse do professor do EM (ex.: IA, STEAM); - Cursos relacionados com linhas de pesquisa da PPG-Química (ex.: alimentos, água, energia, ambiental); - Curso de capacitação dos professores do EM ministrada pelos discentes da PG sobre a pesquisa que estão desenvolvendo; - Workshop de capacitação nos experimentos didáticos já existentes; - Curso como organizar grupos de pesquisa na educação básica; - Cursos temáticos de formação e análise instrumental (ex.: HPLC); - Formação de soft-skills para professores (trabalho em equipe, gestão de projetos, liderança, etc)
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: Artigos científicos na área de educação, com viés na capacitação do professor do ensino médio, utilização de jogos e diferentes recursos didáticos, metodologia STEAM.
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Lab.Infrav |
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EMENTA:
Vibrações moleculares; Interferometria; Espectroscopia de absorção no infravermelho.
PROGRAMA:
Vibrações moleculares: Introdução à espectroscipia vibracional, Estados e modos normais de vibração, Largura das bandas de um espectro vibracional, Lei de Beer; Interferometria: Interferômetro de Michelson, Apodização, Efeitos de fase, Transformada de Fourier, Componentes de um espectrômetro de infravermelho, Razão sinal-ruído; Espectroscopia de absorção no infravermelho: Atribuição de bandas, Preparo de amostras, Realização de medidas por transmitância, refletância e refletância total atenuada, Microespectroscopia e imageamento, Tratamento de dados espectrais, Análise quantitativa.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. P. R. Griffiths, J. A. de Haseth. Fourier Transform Infrared Spectrometry. 2ª edição. Hoboken: John Wiley & Sons, 2007.
2. D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch. Principles of Instrumental Analysis. 7ª edição. New York: Cengage Learning, 2017.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
1. Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S.; Vyvyan, J. R. Introdução à Espectroscopia. 2ª edição. São Paulo: Cengage Learning, 2015.
2. Silverstein, R. M.; Webster, F. X.; Kiemle, D. J.; Bryce, D. L. Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos. 8ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2019.
3. Nakamoto, K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. 6a edição. Hoboken: John Wiley & Sons, 2009.
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EMENTA: Apresentação do Laboratório e Equipamentos. Preparação de Amostras. Regulagem do Espectrômetro. Preparação, Aquisição e Processamento de Experimentos de RMN em Uma e Duas Dimensões. Envio de Dados para Registro no Servidor do LAREMAR.
PROGRAMA: 1. Apresentação do laboratório de Ressonância Magnética de Alta Resolução, dos Equipamentos e da Manutenção dos Mesmos. Preparação das Amostras. 2. Experimento I: Obtenção de Espectros de Hidrogênio Sintonização, parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 3. Experimento II: Irradiação Seletiva - Pressaturação parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 4. Experimento III: Irradiação Seletiva - Desacoplamento Homonuclear parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 5. Experimento IV: Irradiação Seletiva - Efeito Nuclear Overhauser parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 6. Experimento V: Obtenção de Espectros de C-13 desacoplados parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 7. Experimento VI: Obtenção de Espectros de C-13 com DEPT-135, 90 e 45. parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 8. Experimento VII: Correlação Homonuclear de Deslocamentos Químicos (COSY) parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 9. Experimentos VIII: Correlação Heteronuclear de Deslocamentos Químicos (HMQC) parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 10. Outros Experimentos Bidimensionais: NOESY, ROESY, TOCSY e HMBC
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. de Souza Filho, J. D., Veloso, D. P. e Alves, R. B. Curso de operação do espectrômetro de RMN Avance DPX200. Apostila. 2019 2. Manual do software Topspin™.
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EMENTA: Apresentação do Laboratório e Equipamentos. Preparação de Amostras. Regulagem do Espectrômetro. Preparação, Aquisição e Processamento de Experimentos de RMN em Uma e Duas Dimensões. Envio de Dados para Registro no Servidor do LAREMAR.
PROGRAMA: 1. Apresentação do laboratório de Ressonância Magnética de Alta Resolução, dos Equipamentos e da Manutenção dos Mesmos. Preparação das Amostras. 2. Experimento I: Obtenção de Espectros de Hidrogênio Sintonização, parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 3. Experimento II: Irradiação Seletiva - Pressaturação parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 4. Experimento III: Irradiação Seletiva - Desacoplamento Homonuclear parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 5. Experimento IV: Irradiação Seletiva - Efeito Nuclear Overhauser parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 6. Experimento V: Obtenção de Espectros de C-13 desacoplados parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 7. Experimento VI: Obtenção de Espectros de C-13 com DEPT-135, 90 e 45. parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 8. Experimento VII: Correlação Homonuclear de Deslocamentos Químicos (COSY) parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 9. Experimentos VIII: Correlação Heteronuclear de Deslocamentos Químicos (HMQC) parametrização, lock, shimming, aquisição, processamento, registro. 10. Outros Experimentos Bidimensionais: NOESY, ROESY, TOCSY e HMBC
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. de Souza Filho, J. D., Veloso, D. P. e Alves, R. B. Curso de operação do espectrômetro de RMN Avance DPX200. Apostila. 2019 2. Manual do software Topspin™.
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Sl 12 DQ |
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13:00
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EMENTA
Esta disciplina foi desenvolvida para oferecer aos alunos de pós-graduação uma ponte entre as disciplinas de química orgânica da graduação e da pós. Para isso, uma visão com enfoque no aspecto orbitalar será adotada. Ao longo do curso, diversos fenômenos e reações orgânicas serão expostos considerando-se essa abordagem. Ao final do curso, o aluno deverá ser capaz de compreender, por exemplo, por que compostos com ligações duplas apresentam padrões reacionais distintos: alquenos atuam como nucleófilos, ao passo que compostos carbonílicos são excelentes eletrófilos.
PROGRAMA
" Teoria do Orbital Molecular:
o Dualidade do elétron, onda & partícula: funções de onda;
o Orbitais Atômicos (OA);
o Combinação linear de OA e formação de Orbitais Moleculares (OM);
o OML & OMAL;
o Diagramas de energia de OA & OM;
o Molécula de H2;
o Ordem de Ligação;
o Coeficiente Orbitalar;
o Molécula de H2-;
o Fatores que afetam a energia dos OM (eletronegatividade, eficiência/orientação da sobreposição, tamanho dos orbitais e tipos de orbitais);
o Ligações polares e apolares (OM formados a partir de OA com energias diferentes);
o Energia de OML e OMAL em ligações ? entre átomos com diferentes eletronegatividades incluindo lig ? Csp3-Csp2;
o Hibridação de OA (incluindo cicloalcanos tensionados);
o Efeito da geometria molecular na energia dos orbitais (e na reatividade);
o Energia de OA, OAH; orbitais não ligantes, OML e OMAL;
o Orbitais de fronteira: HOMO e LUMO;
o Série C-X (X = C; N; O; F);
o Série C-Y (Y = F; Cl; Br; I);
o Série X-X (X = F; Cl; Br; I);
" Análise Conformacional:
o Etano e H2O2: adoção de determinadas conformações devido a interações orbitalares;
o Efeito Anomérico em compostos cíclicos;
o Isomeria cis/trans de compostos com ligações duplas;
" Reações de Substituição Nucleofílica Alifática:
o Aspectos mecanísticos;
o Fatores que governam a velocidade da reação: diferença de energia entre o HOMO do nucleófilo e do LUMO do eletrófilo;
o Carbocátions: Hyperconjugação, ressonância e interação com grupamentos doadores de elétrons;
o Efeito de grupos vizinhos (e.g. carbonila e lig. dupla) em reações SN2;
" Reações de Eliminação:
o Explicação orbitalar para eliminação de H? anti ao grupo abandonador em reações E1 e E2;
o Eliminação do tipo base conjugada: grupamentos que estabilizam espécies aniônicas;
o Eliminação em derivados do ciclohexano dissubstituído;
o Eliminação vs Susbtituição (interação orbitalar vs fator eletrostático);
o Conceito de Dureza e Moleza de Ácidos e Bases (Nucleófilos);
" Ligações duplas C=C;
o Orbitais de fronteira de alcenos;
o Estabilidade e reatividade de alquenos;
o Influência de substituintes na energia dos OM de alcenos;
o Orbitais de sistemas conjugados;
o Reações de Adição Eletrofílica;
o Regioquímica da adição (regra de Markovnikov);
o Sistemas conjugados;
" Ligações duplas C=O:
o Orbitais de fronteira de compostos carbonílicos;
o Estabilidade de compostos carbonílicos;
o Conformações de compostos carbonílicos;
o Reações de Adição à Carbonila;
o Trajetória do Ataque (ângulo de Burgi-Dunitz);
o Catálise ácida e ativação da carbonila;
o Reações de adição vs reação ácido/base em compostos carbonílicos: NaBH4 vs NaH (interação orbitalar vs fator eletrostático);
o Adição 1,2 vs adição 1,4;
o Alquilação de enolatos: C vs O;
" Reações pericíclicas:
o Aspectos orbitalares (simetria, interações favorecidas e desfavorecidas);
o Estudo de caso: reação de Diels-Alder;
" Espécies Radicalares:
o Formação e estabilidade de radicais;
o Orbitais Moleculares SOMO;
Natureza Nucleofílica ou Eletrofílica de Radicais;
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. Ian Fleming: "Molecular Orbitals and Organic Chemical Reactions" ISBN: 978-0-470-74660-8;
2. Igor V. Alabugin: "Stereoelectronic Effects: A Bridge Between Structure and Reactivity" ISBN: 978-1-118-90634-7
3. Arvi Rauk: "Orbital Interaction Theory of Organic Chemistry" ISBN: 978-0-471-35833-6;
4. Francis A. Carey e Richard J. Sundberg: "Advanced Organic Chemistry" ISBN da parte A: 978-0-387-68346-1, ISBN parte da B: 978-0-387-68354-6
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