Disciplina Curricular
Engenharia de Cristais -Design de compostos multicomponentes EC-Dcm
Licenciatura Bolonha em Química - 7_LQ 2022/23
Contextos
Grupo: 7_LQ 2022/23 > 1º Ciclo > Licenciatura em Química ou Minor > Licenciatura em Química > Opcionais > 540_Opção LQ 3º ano (CTQ) > 1º semestre
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Os materiais cristalinos são a base de uma grande variedade de produtos com alto valor acrescentado. A sua produção com propriedades ajustadas a uma dada aplicação, por processos simples e ambientalmente sustentáveis, é o objetivo central da Engenharia de Cristais, uma disciplina que tem vindo a emergir recentemente com grande impacto na química moderna. Em Engenharia de Cristais desenham-se e concretizam-se experimentalmente estratégias de síntese supramolecular para tentar obter de modo controlado e reprodutível estruturas cristalinas em que a organização das moléculas, o chamado empacotamento cristalino, é o mais adequada para conferir ao produto final as propriedades ótimas para a aplicação pretendida (e.g. um fármaco eficaz). A presente UC pretende dar aos estudantes as bases da Engenharia de Cristais, cujo alcance se estende a setores tão importantes como o farmacêutico, agrícola, alimentar, militar, polímeros, catlisadores, ou fotoeletrónica.
Programa
Introdução à Engenharia de Cristais : história, príncipios fundamentais e cristalografia de raios-X. Interações intermoleculares : ligações de hidrogénio, interações de Van der Waals e ligações de halogénio. Design de cristais com base na noção de sintão. Técnicas de síntese de cristais: cristalização a partir de solução, mecanoquímica e técnicas de microondas. Classificação dos sistemas cristalinos e uso de técnicas de caracterização para determinação do empacotamento supramolecular. Estabilidade de cristais: aspectos cinéticos e termodinâmicos. Polimorfismo: definição, caracterização e exemplos da importância do seu controlo em indústrias de química fina (e.g. farmacêutica). Cristais multicomponentes: classificação e nomenclatura, soluções sólidas, solvatos e cocristais; Métodos de obtenção e processamento de sólidos orgânicos com vista à modulação das suas propriedades. Sólidos metalo-orgânicos e as suas técnicas de síntese.
Métodos de ensino e avaliação
Aulas teóricas e teórico-práticas envolvendo demonstrações técnicas e, sempre que possível, o contacto direto em laboratórios de investigação científica, incentivando os alunos na seleção e preparação de um projeto em grupo (no máximo de 3 alunos) de aplicação a casos concretos, que incluirá também pesquisa bibliográfica. Avaliação do projeto desenvolvido nas aulas teórico-práticas sobre o tema selecionado. Do projeto selecionado, resultará um poster e a apresentação oral por todos os elementos do grupo (50%). A avaliação final compreende ainda um exame/testes (50%) (incluindo eventualmente questões de escolha múltipla).