Doutorado e Mestrado
1. Disciplinas obrigatórias
Comum às áreas de concentração
Seminários Didáticos de Pesquisa (2 créditos, 30 horas)
Ementa: Conferências e palestras de especialistas locais e convidados, além de seminários de pós-graduandos.
Área de Concentração: Físico-Química
Físico-Química Avançada (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Termodinâmica química: calorimetria, entropia, equilíbrio de fases, equilíbrio químico. Termodinâmica estatística: distribuição de Boltzmann, função de partição molecular e canônica, cálculos de grandezas termodinâmicas a partir de dados espectroscópicos. Cinética química: velocidade de reação, catálise homogênea, catálise heterogênea, isotermas de adsorção, mecanismos de reação.
Área de Concentração: Química Analítica
Química Analítica Avançada (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Estatística aplicada à Química Analítica. Equilíbrio químico em sistemas ideais e não ideais. Métodos matemáticos usados no cálculo do equilíbrio. Representação gráfica do equilíbrio químico. Processos de dissolução e precipitação. Teoria das titulações e precipitação.
Área de Concentração: Química Inorgânica
Química Inorgânica Avançada (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Estrutura atômica. Orbitais moleculares. Estado sólido. Reações ácido- base. Diagrama de Potenciais e Aplicação. Compostos de Coordenação. Bioinorgânica.
Área de Concentração: Química Orgânica
Química Orgânica Avançada (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Ligação química. Estereoquímica. Intermediários de reações químicas. Ácidos e Bases. Efeito da estrutura na reatividade. Reações de substituição eletrofílicas aromáticas.Substituição nucleofílica alifática. Substituição eletrofílica aromática. Substituição eletrofílica alifática. Substituição Nucleofílica Aromática. Substituição radicalar. Adição e ligação múltiplas carbono-carbono. Adição a ligações multiplas carbono - heteroátomo. Adição radicalar. Adição simultânea (pericíclica). Eliminação. Rearrranjo. Oxidação e Redução.
2. Disciplinas optativas
Abordagem CTS no Ensino de Química (4 créditos, 60 horas)
Ementa:Teorias ensino-aprendizagem. Didática das ciências. PCNs, contextualização e abordagem interdisciplinar. Abordagem CTS no ensino de ciências. Experimentação contextualizada. Elaboração de unidades instrucionais em química com temas CTS.
Analise Térmica (4 créditos, 60 horas)
Ementa:Análise Térmica: definição, classificação e aplicações. Fundamentos das principais técnicas termoanalíticas: termogravimetria(TG), calorimetria exploratória diferencial(DSC) e análise térmica diferencial (DTA). Fatores que afetam as curvas térmicas. Instrumentação. Técnicas acopladas.
Biotecnoogia Geral (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Aspectos Gerais: Definição de biotecnologia e definição de Bioprospecção. Avaliação da diversidade biológica e molecular. Os diferentes biomas como fontes de organismos e moléculas (Visão geral). Cultivos e ensaios: Métodos de cultivos de microorganismos, cinética microbiana, ensaios anti-microbianos com extratos vegetais e óleos essenciais, quantificação de princípios ativos nos extratos. Técnicas de biotransformações. Preparação de amostras para análises quantitativa e qualitativa (opcional: CG, HPLC) Bioprospecção de biomoléculas: Screening biomonitorado de microrganismos e plantas como fonte de biomoléculas (Enzimas, flavonódes, alkaloides e taninos). Perfil químico através de ensaios de confirmação da presença de classes de moléculas, Técnicas cromatográficas de separação e caracterização (CaGi-Tron, HPTLC, HPLC-Pep, GC/MS, UV_VIS Testes de atividades biológicas para biomonitoramento). Tópicos opcionais (visão geral de metabolômica) Questões legais: Visão geral Lei de Acesso ao Patrimônio genético e autorizações. Regulamentação do uso de organismos geneticamente modificados (tarefas e seminários).
Cinética Eletroquímica (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Cinética eletroquímica. Reação de transferência de elétrons. Curvas de Tafel. Equação de Butler-Volmer. Reações com intermediários adsorvidos. Isotermas de adsorção. Determinação do mecanismo de reações eletródicas. Reação de evolução de hidrogênio. Reação de evolução de oxigênio. Eletrocatálise. Eletrodos modificados. Reação de oxidação de pequenas moléculas orgânicas.
Educação Química: discussão de temas essenciais à formação docente (4 créditos, 60 horas)
Ementa:Diretrizes curriculares da educação básica e a construção do currículo no Ensino de Química. As dificuldades de aprendizagem em Química no Ensino Médio. A formação inicial e continuada de professores de Química. Planejamento e avaliação no ensino de Química . O papel do Livro Didático e Paradidático no ensino de Química de nível básico. A experimentação no Ensino de Química de nível básico. Tecnologias educacionais no ensino de química. A prática de ensino na formação docente e o papel do estágio supervisionado. O ensino de química em espaços não formais. Educação especial no ensino de Química.
Eletrocatalisadores para Celula a Combustivel Tipo PEM (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Métodos de preparação de eletrocatalisadores nanopartículados. Métodos físicos de análise: EDX, DRX, XPS, EXAFES, XANES, TEM. Tamanho médio de partícula. Medidas de área especifica. Avaliação de atividade catalítica em camada ultrafina, utilizando técnicas eletroquímicas e espectroeletroquímicas. Avaliação de desempenho em MEAs de protótipos de célula PEM. Aplicações para reação de oxidação de alcoóis.
Estratégias para Elucidação Estrutural de Produtos Naturais: uso da espectrometria de RMN 2-D (2 créditos, 30 horas)
Ementa: Espectros de RMN 1-D e de RMN 2-D. Efeitos de acoplamento spin-spin (J). NOE. Assinalamentos (1H e 13C) com base nos deslocamentos químicos, multiplicidades e espectros bidimensionais. Aplicações às diferentes classes de produtos naturais.
Etnobotânica (2 créditos, 30 horas)
Ementa: Aspectos geográficos e influências nativa portuguesa e africana. Noções de sistemática botânica. Plantas aromáticas. Plantas medicinais. Plantas alimentares oleaginosas, fibrosas e tintoriais. Usos alternativos das essências florestais amazônicas. Outras utilidades das plantas amazônicas.
Introdução a Catálise Heterogênea (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Catálise definição, catalisador, inibidor e veneno, catálise heterogênea, enzimática e homogênea, sítio ativo, catalisador metálico mássico, catalisador metálico suportado, catalisadores bifuncionais, o fenômeno catalítico, adsorção - etapa fundamental da catálise: Difusão dos reagentes, adsorção dos reagentes, reação química em fase adsorvida, dessorção dos produtos da reação, difusão dos produtos. Tipos de adsorção: Química e Física. Critérios experimentais de diferenciação entre adsorção física e química, velocidade e seletividade de adsorção, número de camadas adsorvidas, localização, medidas experimentais de adsorção. Preparação de catalisadores mássicos e suportados.
Introdução a Célula Combustível (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Hidrogênio como vetor energético. Produção, armazenamento e distribuição de hidrogênio. Fundamentos de termodinâmica e cinética eletroquímica. A célula PEMFC: funcionamento e estudo dos componentes principais. Preparação, caracterização e testes de eletrocatalisadores para eletrodos de membrana (MEA). Estudo em célula unitária, métodos de avaliação de desempenho de PEMFC. Projeto de “stacks” de células PEM.
Introdução a Química Quântica (6 créditos, 90 horas)
Ementa: Teoria de Pertubação. Spin eletrônico e o Princípio de Pauli. Átomos Multieletrônicos. Estrutura eletrônica de moléculas diatômicas. Postulados e teoremas em Mecânica quântica. O objetivo principal desta disciplina compreende preparar o aluno para um curso mais avançado sobre a teoria Hartree-Fock e métodos pós-Hartree-Fock.
Mecanismo Catalítico Enzimático:Uma Abordagem Teórica (0 créditos, 0 horas)
Ementa: Introduzir os fundamentos da catálise enzimática e ferramentas aplicadas para estudar o mecanismo de reação tal como: dinâmica molecular, Métodos híbridos QM/MM, superfície de Energia Potencial e Potencial de força média. Espera-se que no final do curso o aluno tenha conhecimento das principais teorias, algoritmos matemáticos e computacionais, assim como das dificuldades inerentes a esta metodologia.
Métodos Cromatográficos: LC e gc (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Introdução à Cromatografia, instrumentação, Fases estacionárias, Otimização da separação cromatográfica, Gradiente, Tratamento de amostras, cromatografia preparativa e validação de métodos analíticos.Introdução à Cromatografia, instrumentação, Fases estacionárias, Otimização da separação cromatográfica, Gradiente, Tratamento de amostras, cromatografia preparativa e validação de métodos analíticos.
Métodos Eletroquímicos (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Introdução à instrumentação eletroquímica. Classificação dos métodos eletroquímicos, métodos de larga amplitude e de pequena amplitude. Voltamentria, Cronoamperometria e Cronopotenciometria. Impedância eletroquímica. Aplicações dos métodos eletroquímicos, com enfâse em células a combustível tipo PEMFC.
Métodos Espectroanalíticos (3 créditos, 45 horas)
Ementa: Métodos absorciométricos em geral. Métodos espectrométricos de chama. Espectrografia de emissão. Fluorescência de raios-X. Fundamentos teóricos. Aparelhagem. Práticas.
Métodos Físicos de Análise Orgânica (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Espectrometria no infravermelho. Espectrometria no ultravioleta. Espectrometria de massa Espectrometria ressonância magnética protônica. Espectrometria de ressonância magnética de carbono-13. Aplicações conjuntas destas técnicas.
Métodos Físicos de Caracterização de Catalisadores (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Difração de Raios-X: O estado cristalino, teoria da difração, instrumentação, método do pó, preparação de amostras, análises qualitativa e quantitativa. Espectroscopia no Infravermelho: origens do espectro, tipo e nomenclatura de vibrações, instrumentação, exemplos e aplicações. Microscopia eletrônica: Introdução, microscopia de transmissão e varredura, preparação de amostras, exemplos e aplicações. Adsorção de gases: Introdução, fenômeno de adsorção, isotermas tipo I, II, III, IV e V, determinação de área superficial, volume e distribuição de poros. Outras técnicas de caracterização: TPR, TPD, TG.
Métodos Óticos Aplicados à Determinação de Traços (4 créditos, 60 horas)
Ementa: 1.Introdução à determinação de traços 2.Espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite (GFAAS) 3.Espectrometria de absorção atômica: geração de hidretos (HG-AAS) e vapor frio (CV-AAS) 4.Espectrometria de emissão ótica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) 5.Espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) 6.Técnicas hifenadas 7.Especiação química.
Metodologia da Pesquisa Cientifica em Ensino de Química (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Introdução a metodologia científica. Tipos de pesquisa em educação. Técnica e instrumentos de pesquisa. Elaboração de projetos de pesquisa em ensino de química.
Modelagem de Proteínas por Homologia (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Introduzir os fundamentos da técnica de Modelagem de proteínas por Homologia apresentando uma visão atualizada das perspectivas futuras do uso desta técnica na construção de modelos moleculares; demonstrar a importância do estudo catalítico enzimático no desenho de novos fármacos. Espera-se que no final do curso o aluno tenha conhecimento para construir modelos tridimensionais de proteínas e analisar o possível mecanismo catalítico por uma determinada enzima.
Planejamento e Otimização de Experimentos (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Conceitos em estatística aplicada e quimiometria. Aspectos teóricos e práticos de técnicas de planejamento experimental e de otimização de sistemas, processos e produtos na indústria.
Poluentes Inorganicos (4 créditos, 60 horas)
Ementa: A disciplina poluentes inorgânicos explora a relação entre a química dos metais tóxicos e o meio ambiente do ponto de vista químico. Uma nova abordagem e estrutura didática alternativa tornam a aprendizagem mais flexível. A disciplina aborda novos problemas ambientais na perspectiva mundial como a contaminação do ambiente pelo mercúrio, a contaminação do ambiente pelos resíduos tóxicos e tenta relacioná-los com os problemas regionais. A disciplina foi estruturada em três partes: Substâncias tóxicas, resíduos tóxicos e poluição química. Os capítulos serão abordados de forma individual e independente sem perder de vista o contexto geral. A bibliografia recomendada abrange os tópicos propostos e a bibliografia complementar aborda alguns assuntos de suma importância para a química ambiental e que requerem um estudo mais específico de seu conteúdo.
Preparo de Amostras: Fundamentos e Aplicações (4 créditos, 60 horas)
Ementa: 1. Introdução 2. Tratamentos preliminares da amostra 3. Decomposição e solubilização de sólidos inorgânicos 4. Decomposição de materiais orgânicos 5. Decomposição por via úmida 6. Decomposição pelo método de Kjeldahl 7. Decomposição pelo método de Carius 8. Decomposição por via úmida em sistemas fechados de alta pressão 9. Digestão de amostras assistida por microondas 10. Instrumentação para digestão com microondas 11. Aplicações e tendências em digestões com microondas 12. Medidas de segurança no uso de microondas.
Química Ambiental (2 créditos, 30 horas)
Ementa: A atmosfera: composição, poluentes comuns do ar, suas fontes e as transformações do ambiente. A hidrosfera: o ciclo hidrológico e a poluição. A litosfera: composição dos solos e rochas e a poluição. A biosfera: sua natureza e as transformações do ambiente. Os alimentos: sua composição, os preservativos e as transformações do ambiente.
Química Bioorgânica (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Processos metabólicos primários e secundários. Caminho acetato: ácidos graxos e policetídeos. Caminho Mevalonato: Terpenóides e esteróides. Caminho chiquimato: aminoácidos aromáticos e fenilpropanóides. Alcalóides: derivados dos aminoácidos alifáticos e dos aminoácidos aromáticos.
Química Quântica (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Origens da teoria quântica, funções de onda, operadores, matrizes e o princípio de incerteza, teoria quântica para alguns sistemas simples: partícula livre, na caixa. Interação da radiação com a matéria. Momento angular na mecânica quântica, átomo de hidrogênio, métodos de aproximação em mecânica quântica, átomos polietrenônicos: funções de onda eletrônica; spin; princípio de Pauli, Introdução a estrutura molecular, estrutura eletrônica de moléculas: moléculas de H2+.
Quimiometria (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Medidas de tendência central e medidas de dispersão. Intervalos de confiança. Testes de significância. ANOVA. Regressão linear por mínimos quadrados. Análise multivariada. Introdução ao programa estatística. Análise estatística usando o programa estatística: média; desvio padrão; erros; intervalos de confiança; testes de significância; ANOVA; regressão linear; análise hierárquica de agrupamento (AHA) e analise de componentes principais (ACP). Estudos de casos: tratamento dos resultados experimentais obtidos nos laboratórios de química e em artigos da área.
Teoria do Orbital Molecular Avançada Aplicada a Química (4 créditos, 60 horas)
Ementa: A cadastrar.
Teorias de Aprendizagem Aplicada a Educação Química (4 créditos, 60 horas)
Ementa: Abordar as principais teorias da aprendizagem e seus pensadores, como Jean Piaget, Lev Vygotsky,Henri Wallon, Paulo Freire, David Ausubel, etc. Caracterizar as correntes teóricas de aprendizagem. Construir uma visão crítico-reflexiva das teorias da aprendizagem, buscando compreender o processo de aprendizagem em sua aplicação à educação química.