Cinética Química - PPGQ - Universidade Federal de Santa Catarina
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Cinética Química - PPGQ - Universidade Federal de Santa Catarina
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Centro de Ciências Físicas e Matemáticas - CFM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA - PPGQ PLANO DE ENSINO – semestre 2016.2 I. IDENTIFICAÇÃO DA DISCIPLINA CÓDIGO NOME DA DISCIPLINA No de Horas-Aula Semanais Total de Horas/Aula Semestrais QMC-3431 Cinética Química 4 72 II. HORÁRIO Terças e quintas das 10:10 até as 11:50 horas. III. PROFESSOR MINISTRANTE Faruk Nome IV. EMENTA Análise avançada da cinética química visando examinar os mecanismos de reações e suas leis de velocidade com aplicações em: reações unimoleculares e bimoleculares; sistemas catalíticos de diversos tipos. São descritos os princípios fundamentais da cinética química, da teoria de colisões, da teoria de Marcus e da teoria do estado de transição. V. OBJETIVOS Introduzir os conceitos básicos de como as velocidades de reações são acompanhadas, controladas e medidas. Descrever detalhadamente os fundamentos teóricos das diferentes teorias de cinética química em diferentes sistemas. VI. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. 2. 3. 4. 5. 6. Tratamento empírico das velocidades de reação. Métodos experimentais e tratamento de dados. Velocidade de reação. Ordem, estequiometria e molecularidade. Efeito da concentração. Funções empíricas da velocidade. Reações de primeira e segunda ordem. Tempo de vida média. Avaliação das constantes de velocidade. Efeito da temperatura: equação de Arrhenius. Reações complexas. Cinética e mecanismo. Cinética e equilíbrio. Movimentos moleculares e colisões. Seções de choque. Funções de distribuição. A distribuição de Maxwell-Boltzmann. Processos de troca de energia. Processos controlados por difusão: Lei de Fick. Equações de Smoluchowski e StokesEinstein. Tópicos avançados em cinética química. Teoria do Estado de Transição. Interpretação termodinâmica. Reações em solução. Efeitos salinos. Teoria de Kramer. Reações em fases condensadas. Reações de transferência de elétrons. Teoria de Marcus. Cinética em sistemas enzimáticos e coloidais. VII. METODOLOGIA DE ENSINO / DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA A disciplina será ministrada através de aulas expositivas e seminários dos alunos. 1 Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Centro de Ciências Físicas e Matemáticas - CFM PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA - PPGQ VIII. METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO 1) 2 provas escritas envolvendo toda a matéria e cumulativas; 2) Um seminário sobre tema específico relacionado com cinética química. Conceito final = (P1 + P2 + Sem) / 3 IX. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. A. Fersht, Structure and Mechanisms in Protein Science, 1999; M. J. Pilling, P.W. Seakins, Reaction Kinetics, 1995; P. W. Atkins, Physical Chemistry, 2002; S. R. Logan Fundamentals of Chemical Kinetics, 1996. S.W. Benson, The Foundations of Chemical Kinetics, 1960. Artigos de periódicos correntes. Paul L. Houston, Chemical Kinetics and Reaction Dynamics, 2001. William L. Hase, Joseph Francisco, Jeffrey I. Steinfeld, Chemical Reaction Dynamics, 1998. 10. Raphael D. Levine, Molecular Reaction Dynamics,2005. 11. Tomas Baer, William L. Hase, Unimolecular Reaction Dynamics: Theory and Experiments, 1996. 2
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