Química Inorgânica Avançada

Área de Concentração: Química Inorgânica

Créditos: 4

Carga Horária - Aulas Teóricas: 60

Carga Horária Total: 60

Professor(es) Responsável(is):

  Dr. herbert winnischofer

  Dra. jaísa fernandes soares

  Dr. antonio salvio mangrich

Ementa:

Propriedades estruturais, espectrais e magnéticas de compostos inorgânicos. Considerações de simetria. Considerações termodinâmicas e cinéticas. Mecanismos básicos das reações de compostos inorgânicos.

OBJETIVOS:
Revisão e aprofundamento dos conceitos essenciais da Química Inorgânica, com ênfase na estrutura eletrônica e molecular, nas propriedades de simetria e espectrais, na energética e na cinética de reações de compostos inorgânicos.

Bibliografia:

1. DOUGLAS, B; MCDANIEL, D.; ALEXANDER, J. Concepts and models of inorganic chemistry. 3rd ed. New York : Wiley-Interscience, 1994.
2. ATKINS, P.; OVERTON, T.; ROURKE, J.; WELLER, M; ARMSTRONG, F. Inorganic chemistry. 4th ed. Oxford : Oxford University Press, 2006.
3. COTTON, F. A.; WILKINSON, G.; MURILLO, C. A.; BOCHMANN, M. Advanced inorganic chemistry. 6th ed. New York : Wiley-Interscience, 1999.
4. GREENWOOD, N. N.; EARNSHAW, A. Chemistry of the elements. 2nd ed. Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997.
5. COTTON, F. A. Chemical applications of group theory. 3rd ed. New York : Wiley-Interscience, 1990.
6. KETTLE, S. F. A. Symmetry and structure: readable group theory for chemists. 2nd ed. Chichester : John Wiley & Sons, 1995.
7. LEVINE, I. N. Quantum chemistry. 5th ed. Upper Saddle River, NJ : Prentice-Hall, 1999.
8. ESPENSON, J. H. Chemical kinetics and reaction mechanisms. 2nd ed. New York : McGraw-Hill, 2002.
 

Programa:

1. Introdução à Mecânica Quântica: observáveis e operadores; equação de autovalor-autofunção; valor médio; condições de contorno e quantização; equação de Schrödinger.
2. Modelo quântico do átomo: a equação de Schrödinger para o átomo monoeletrônico e as suas soluções; funções orbitais e número quânticos; energia e transições; dependência radial; dependência angular e operadores de momento angular l e lz; aproximação orbital para átomos polieletrônicos; spin eletrônico; princípio de Pauli; configuração eletrônica; repulsão eletrônica e termos de energia; acoplamento dos momentos angulares.
3. Ligação química: Teoria da Ligação de Valência (TLV); Teoria dos Orbitais Moleculares (TOM); moléculas diatômicas; moléculas triatômicas e diagramas de Walsh; geometria molecular.
4. Simetria: elementos e operações de simetria; Teoria de Grupo; grupos de ponto; tabela de caracteres; aplicações na Química – combinação linear de orbitais adaptados à simetria.
5. Química de coordenação: acidez e basicidade de Lewis; orbitais d; número de coordenação; estereoquímica e isomeria; TLV em complexos; transições d-d; série espectroquímica; Teoria do Campo Cristalino; influência da covalência – campo ligante; TOM; propriedades magnéticas.
6. Termodinâmica e equilíbrio químico: Aspectos energéticos das reações químicas, função (energia livre) de Gibbs e constante de equilíbrio. Equilíbrio ácido-base. Complexos de metais de transição: equilíbrios de formação, fatores que afetam as constantes de equilíbrio, a série de Irving-Willians, o efeito quelato.
7. Reações de oxidação-redução: célula eletroquímica, meia-célula e potencial de eletrodo; função de Gibbs, constante de equilíbrio e a equação de Nernst; reações eletroquímicas em complexos de metais de transição.
8. Cinética e reatividade: A equação da constante de velocidade de reação; ordem e molecularidade de uma reação; o efeito da temperatura na velocidade de reação. As teorias e os modelos cinéticos; parâmetros de ativação; labilidade e inércia. Reações de substituição de ligantes. Reações de transferência eletrônica; mecanismos de esfera externa e de esfera interna; teoria de Marcus. Reações catalisadas; complexos metálicos na catálise homogênea; metais em enzimas.
 

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