Fornecer ao aluno os conceitos básicos de termodinâmica, cinética química e eletroquímica e aplicar estes conceitos no estudo de processos físico-químicos, visando a interação de conhecimentos com as demais disciplinas do curso.
Teoria: Gases, 1ª lei da termodinâmica, 2ª lei da termodinâmica, energia livre de Gibbs e energia de Helmholtz, espontaneidade, relações de Maxwell, propriedades da energia de Gibbs; substâncias puras; misturas simples; soluções, misturas e propriedades coligativas, atividades, teoria de Debye-Hückel; sistemas binários; equilíbrios químicos; eletroquímica. Prática: Determinação de propriedades termodinâmicas; realização de experimentos que envolvam equilíbrio entre fases; propriedades de fluidos; fenômenos interfaciais; cinética e propriedades de reações químicas; medidas de tensão superficial; determinação de calor de reação.
Teoria: Gases (equação de estado, gases ideais, gases reais, equação virial, equação de van der Waals); 1ª lei da termodinâmica (calor, trabalho e energia interna); formulação da 1ª lei. Funções de estado e variações nas funções de estado. Entalpia. Capacidades caloríficas. Mudanças de estado. Experiências de Joule e de Joule-Thomson. Termoquímica, calor de formação, lei de Hess, variação do calor de reação com a temperatura); limitações da 1ª lei. 2ª lei da Termodinâmica (entropia e a 2ª lei). Cálculos envolvendo entropia. Ciclo de Carnot e eficiência. Conceituação molecular de entropia. 3ª lei da Termodinâmica. Energia livre de Gibbs e energia de Helmholtz. Espontaneidade. Relações de Maxwell, propriedades da energia de Gibbs. Substâncias Puras, diagramas de fase, estabilidade de fases e transições de fase. Misturas Simples, propriedades molares parciais; termodinâmica de mistura; potencial químico. Soluções, misturas e propriedades coligativas, atividades, teoria de Debye-Hückel. Sistemas binários, equilíbrio líquido-vapor, equilíbrio líquido-líquido, equilíbrio sólido-líquido. Equilíbrios químicos. Eletroquímica (meia-reações e eletrodos; tipos de células; força eletromotriz e potenciais padrão. Equação de Nernst e aplicações). Prática: Determinação de propriedades termodinâmicas, realização de experimentos que envolvam equilíbrio entre fases, propriedades de fluidos, fenômenos interfaciais, cinética e propriedades de reações químicas. Medidas de tensão superficial e determinação de calor de reação.
Bibliografia Básica: 1) Peter Atkins, Julio de Paula. “Físico-Química – Fundamentos”, Editora LCT, 2017. 2) David W. Ball. “Físico-Química - v. 1”, Editora Cengage Learning, 2005. 3) Ira N. Levine. “Físico-química, v.1”, Editora LCT, 2012. Bibliografia complementar: 1) Moyses Nussenzveig. “Fisica Basica – v.2”, Editora Blucher, 2014.