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Área do Conhecimento de Ciências Exatas da Terra Componente Curricular: QUÍMICA ANALÍTICA I A Código: 10-1023 Carga Horária: 40h (Teórica: 20h) (Prática: 10h) (TDE: 10h) Créditos: 02
Ementa Introdução à química analítica e etapas da marcha analítica, cinética e equilíbrio químico, análise gravimétrica e volumétrica.
Objetivos A disciplina visa desenvolver as seguintes competências: Dominar a leitura, interpretação e a capacidade de produção de textos em diferentes formas de linguagem e representações que envolvem conhecimento químico, incluindo reações, símbolos, códigos e nomenclatura científica, a fim de se comunicar adequadamente; Desenvolver no estudante a habilidade de preparar e classificar diferentes soluções, bem como entender a relação entre as diferentes unidades de concentração; Identificar o método de preparo de amostra, bem como a metodologia de análise mais adequada, em função das características da amostra e do analito de interesse; Possibilitar a seleção da melhor metodologia face as características e propriedades das amostras e analitos de interesse, contribuindo para uma posterior aplicação nas práticas profissionais.
Buscando-se atender essas competências, os seguintes objetivos são apresentados: Compreender o conceito e a importância da química analítica; Compreender os fundamentos da química analítica e estabelecer relações com as etapas (amostragem, preparação da amostra e análise) envolvidas em uma análise; Compreender o conceito de cinética e equilibrio e identificar os fatores que interferem nestas propriedades; Estabelecer relações entre as constantes de equilíbrio e as concentrações das espécies presentes no meio reacional; Compreender os conceitos envolvidos com a volumetria, bem como os diferentes modelos matemáticos que podem ser empregados em análise volumétrica; Conhecer as principais práticas e rotinas envolvidas na análise química; Desenvolver no estudante a habilidade de implementar a(s) técnica(s) de amostragem adequada(s) ao problema abordado, bem como os procedimentos de preparação (dissolução, decomposição, etc) de amostras e técnicas de análise.
Conteúdos Curriculares UNIDADE DE ENSINO 1: INTRODUÇÃO A QUÍMICA QUALITATIVA E SUAS APLICAÇÕES. Desenvolver noções referentes aos conceitos de Química Analítica, amostragem. preparo de amostra, separação de misturas, bem como suas aplicações no cotidiano para a análise de diferentes analitos (íons ou compostos moleculares) em distintas matrizes, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para compreender e avaliar preliminarmente o método a ser empregado em uma análise.
Atividade prática: Conhecer normas e condutas de segurança para a prevenção de acidentes em laboratório químico; identificar e aprender a usar equipamentos de proteção; Realizar práticas que possibilitem o conhecimento e a utilização de instrumentação, técnicas e procedimentos básicos de laboratório destinado a análise química qualitativa, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais.
TDE 01 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 01.
UNIDADE DE ENSINO 2: PREPARAÇÃO DE SOLUÇÕES Conceituar, distinguir e classificar as soluções (saturadas, insaturadas e supersaturadas); Unidades de concentração: g/L; mol/L; mg/L (ppm); porcentagem (%) (m/m, v/v, m/v); Definição da massa ou volume necessário para o preparo de soluções; Diluição de soluções, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para preparar e identificar diferentes soluções.
Atividade prática: Realizar experimentos representativos sobre temas que reforcem o aprendizado de conceitos fundamentais de química desenvolvidos na unidade de ensino, tais como: preparação de soluções partindo de solutos sólidos e solutos líquidos, a fim de que o acadêmico desenvolva as competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais. TDE 02 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 02.
UNIDADE DE ENSINO 3: CINÉTICA QUÍMICA Compreender os conceitos de cinética química, etapas de uma reação, complexo ativado e energia de ativação (Ea), e identificar os fatores que interferem na velocidade de uma reação química; a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para avaliar e propor possíveis alterações no sistema reacional buscando um aumentar ou diminuir a velocidade reacional, conforme a sua necessidade.
Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados a utilização de instrumentação, técnicas e procedimentos básicos de laboratório envolvidos em uma análise química qualitativa, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais. TDE 03 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 03.
UNIDADE DE ENSINO 4: EQUÍLIBRIO QUÍMICO Conceituar Equilíbrio Químico e os fatores que interferem no equilíbrio químico de uma reação; Abordar os quatro tipos de equilíbrio, considerando as reações químicas envolvidas (ácido-base, precipitação, oxidação redução e complexação), suas peculiaridades e aplicações, estabelecendo matematicamente relações entre as constantes de equilíbrio (Kc) e as concentrações das espécies presentes no meio reacional, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para avaliar e propor possíveis alterações no sistema reacional buscando um aumentar o rendimento reacional.
Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados a utilização de instrumentação, técnicas e procedimentos básicos de laboratório envolvidos com os diferentes equilíbrios químicos, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais. TDE 04 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 04.
UNIDADE DE ENSINO 4: ANÁLISE GRAVIMÉTRICA Conceituar Gravimetria; Identificar as etapas (extração, precipitação seletiva, filtração, secagem, calcinação e pesagem), bem como as peculiaridades e erros vinculados as mesmas, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para propor, compreender e avaliar um método Gravimétrico a ser empregado em uma análise quantitativa.
Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados a utilização de instrumentação, técnicas e procedimentos básicos de laboratório envolvidos em uma análise gravimétrica, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais.
TDE 05 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 05.
UNIDADE DE ENSINO 6: ANÁLISE VOLUMÉTRICA Conceituar volumetria, solução padrão, padrão primário e indicadores, bem como os critérios para suas escolhas; Apresentar e aplicar os modelos matemáticos empregados em uma análise volumétrica; Apresentar os tipos de reações químicas (ácido- base, precipitação, complexação e oxidação-redução) presentes em uma análise volumétrica e suas peculiaridades, como tipo de indicador e metodologias, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades para propor e avaliar métodos volumétricos a serem empregados em uma análise quantitativa.
Atividade prática: Realizar práticas que possibilitem a integração dos conhecimentos teórico e experimental relacionados a utilização de instrumentação, técnicas e procedimentos básicos de laboratório envolvidos com os diferentes métodos volumétricos, a fim de que o acadêmico desenvolva competências e habilidades relacionadas a rotinas laboratoriais.
TDE 06 – Será desenvolvido em complementação às demais atividades da disciplina, visando a consolidação dos conhecimentos e competências pretendidas. Este TDE será orientado mediante as Normas Para Inovação Acadêmica - Graduação Ativa, envolvendo os conteúdos da Unidade 06.
Metodologia
Avaliação A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico. O processo de avaliação será de forma progressiva e cumulativa do conhecimento, mediante verificações parciais ao longo do período letivo sob a forma de provas, exercícios, trabalhos acadêmicos, arguições, seminários e/ou relatos de atividades práticas. O processo de avaliação ocorrerá da seguinte maneira: No mínimo duas avaliações que versará com questões objetivas e ou discursivas com peso 8,0 e Trabalhos Discente Efetivo (TDE) peso 2,0.
Bibliografia Básica ATKINS, P. JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001. HARRIS, D. C. Análise Química Quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 2005. MENDHAM, J. Vogel: Análise Química Quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
Bibliografia Complementar BACCAN, N. de Andrade. J. C. GODINHO, O. E. S. BARONE, J.S. Química Analítica Quantitativa Elementar.Campinas-SP: Editora.Edgard Blücher, 2003. KOTZ, J.C.; TREICHEL JUNIOR, P. Química e Reações Químicas. Rio de Janeiro: LTC, 2002. SKOOG, D.A.; WEST, D.M; HOLLER, F. J. Fundamentals of Analytical chemistry. Orlando: Saunders College Publishing, 1996. OHLWEILER, O. A. Química Analítica Quantitativa. Rio de Janeiro: LTC, 1974. VAITSMAN, D.S.; BITTENCOURT, O. A. Ensaios Químicos Qualitativos. Rio de Janeiro: Interciência, 1995 VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa. São Paulo: Editora Mestre Jou, 1981.
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