Disciplina Curricular
Aplicações da Química Inorgânica na Vida Quotidiana AQIVQ
Licenciatura Bolonha em Química - 7_LQ 2022/23
Peso
3.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Pretende-se nesta unidade curricular (UC) que os estudantes adquiram uma visão geral das aplicações da Química Inorgânica, e que fiquem a conhecer mais em pormenor algumas das mais relevantes aplicações de três pilares da química inorgânica: a química organometálica, a química bioinorgânica e a química inorgânica de materiais. A química organometálica cobre as ligações, reações e aplicações industriais de compostos organometálicos incluindo o seu papel em catálise homo- e heterogénea e em transformações na síntese orgânica. O bloco de materiais inorgânicos descreve o uso destes como catalisadores em importantes processos catalíticos industriais, semicondutores ou sensores. O bloco da química bioinorgânica cobre a importância dos metais de transição em metaloproteínas e enzimas, e o uso de complexos de metais de transição na medicina quer como agentes terapêuticos quer como agentes de diagnóstico. No final do curso o aluno deve estar familiarizado com alguns métodos e processos usados na indústria em geral (processos usados na indústria do petróleo, farmacêutica e química em geral) e conhecer os aspetos químicos e tecnológicos mais relevantes das indústrias estudadas; saber demonstrar a relação entre reatividade, seletividade e estrutura em complexos organometálicos; avaliar o papel dos metais na biologia e no desenvolvimento e aplicação de terapêuticas e diagnósticos baseados em metais e descrever o uso de materiais inorgânicos no mundo moderno.
Programa
Esta UC vem complementar as UC’s de Química Inorgânica e Química Inorgânica Complementar através das aplicações em três pilares da química inorgância: a química organometálica, a química bioinorgânica e a química inorgânica de materiais. Perspetivas em Catálise: breve visão histórica. Importância da catálise no mundo atual. Introdução aos conceitos fundamentais de catálise homogénea e heterogénea, vantagens e desvantagens. Reações fundamentais em catálise, noção de ciclo catalítico, reações de substituição, adição oxidativa, inserção, eliminação, isomerização e eliminação redutiva. Centros ativos nos materiais. Atividade catalítica. Catálise com materiais inorgânicos. Tipos de reações. Ciclo catalítico em catálise heterogénea. Propriedades dos catalisadores: seletividade, atividade e estabilidade. Aplicações de catalisadores homo-/heterogéneos em reações tipo. Introdução aos fundamentos da química bioinorgânica e da química de coordenação de moléculas biológicas. Conhecer as funções dos iões metálicos em processos biológicos. Introdução aos métodos espectroscópicos e/ou computacionais usados no estudo de moléculas bioinorgânicas. Introdução aos mecanismos de algumas metaloproteínas/enzimas mais relevantes. Identificar ligandos biológicos com capacidade para se coordenarem a iões metálicos e prever as possibilidades de se ligarem em proteínas, assim como a geometria dos centros activos. Introdução ao estudo da utilização de compostos com metais e nanomateriais em medicina como agentes terapêuticos e de diagnostico.
Métodos de ensino e avaliação
Aulas teóricas de apresentação/exposição da matéria e aulas teórico-práticas de resolução de exercícios. Teste/Exame de avaliação de conhecimentos gerais (incluindo eventualmente questões de escolha múltipla) (70%); monografia de extensão limitada e respetiva discussão (idealmente com grupos de 2 alunos) (30%). Apesar desta opção, os alunos poderão sempre optar por realizar só exame final.