Disciplina Curricular
Química do Estado Sólido QES
Licenciatura Bolonha em Química - 5_Plano 2015/16 a 2018/19
Peso
3.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Fornecer uma introdução aos conceitos subjacentes à Química do Estado Sólido. Conhecer e compreender a estrutura cristalina dos sólidos inorgânicos, ser capaz de identificar as redes de Bravais, índices de Miller, coordenadas de posição, planos e direcções cristalográficas. Relacionar a estrutura com algumas propriedades químicas e físicas. Compreender como os defeitos cristalinos, a não estequiometria e soluções sólidas podem influenciar as propriedades dos materiais. Conhecer diferentes métodos de síntese e ser capaz de escolher o método mais adequado para sintetizar um material de acordo com sua composição, morfologia e aplicação. Compreender os comportamentos elétricos e magnéticos de sólidos. Possuir um conhecimento mais aprofundado sobre semicondutores intrínsecos e extrínsecos e sua importância em aplicações tecnológicas. Possuir noções introdutórias sobre materiais magnéticos e compreender a ordem magnética de longo alcance em sólidos.
Programa
Estruturas cristalinas de sólidos iónicos: compostos binários e ternários. Cristais metálicos, covalentes e moleculares. Materiais com novas propriedades e potenciais aplicações (ex: nanomateriais e fulerenos). Cristais perfeitos e imperfeitos. Defeitos pontuais, intrínsecos e extrínsecos. Lacunas e interstícios em cristais não estequiométricos. Soluções sólidas substitucionais e intersticiais. Centros coloridos. Mecanismos de compensação iónica. Deslocações em cunha, parafuso e mistas. Métodos de síntese: cerâmico, via húmida, hidrotérmico e sol-gel. Vantagens e desvantagens de cada método. Propriedades elétricas e estrutura de bandas. Condutores, semicondutores e isoladores. Semicondutores intrínsecos e extrínsecos: alguns fenómenos e aplicações associados. Introdução às propriedades magnéticas. Interações cooperativas em sólidos: materiais ferromagnéticos e antiferromagnéticos. Óxidos de metais de transição: alguns materiais com propriedades elétricas e magnéticas relevantes.
Métodos de ensino e avaliação
Aulas teóricas. Nas aulas teóricas será utilizada uma metodologia expositiva oral da matéria suportada com exemplos de exercícios de aplicação dos conceitos. A consolidação dos conhecimentos adquiridos contará também com a resolução de um conjunto de problemas fornecidos pelo docente, fora do horário de aulas. Serão facultados apontamentos em formato digital, disponibilizados na plataforma moodle ou fénix. O correio electrónico será utilizado para envio de outros elementos de estudo e para outros contactos com os alunos. A avaliação da Unidade Curricular pode ser feita por dois testes teóricos ou por um exame final. No caso de a classificação obtida ser entre 8.5 e 9.4 valores, o aluno tem acesso a uma prova oral. A aprovação na disciplina implica a obtenção de um mínimo de 9.5 valores (média dos dois testes ou nota de exame final).