Introduzir conceitos fundamentais de Química dos Materiais, contextualizando-os em exemplos de aplicação na Engenharia Civil e na Engenharia Ambiental.
O curso se compõe de aulas de teoria e de laboratório. A temática das aulas de teoria inclui conceitos fundamentais de Termodinâmica e conceitos aplicados na área de equilíbrios químicos e eletroquímicos, corrosão e equilíbrios redox. A temática das aulas de laboratório inclui temas de interesse das Engenharias Civil e Ambiental, como despassivação e corrosão de armadura de concreto, entalpia de hidratação de argamassa ou gesso, e medição de potenciais redox.
O curso se compõe de aulas de teoria e laboratório, com experimentos de temáticas de interesse para a Engenharia Civil e para a Engenharia Ambiental. O programa para as aulas de teoria abordará os seguintes tópicos: 1. Conceitos fundamentais de Termodinâmica a. sistemas (abertos, fechados e isolados) b. fronteiras c. propriedades de estado (extensivas, específicas e intensivas) d. Primeira Lei da Termodinâmica, entalpia e. Segunda Lei da Termodinâmica, entropia, energia de Gibbs 2. Conceitos aplicados a. equilíbrios químicos e eletroquímicos (constantes de equilíbrio, atividade, potencial de eletrodo em função da temperatura e das atividades, diagramas potencial versus pH) b. microestrutura dos materiais metálicos policristalinos (solidificação e processamento) c. cinética eletroquímica d. corrosão de materiais metálicos (mecanismos fundamentais, passivação) e. potencial redox (diagramas potencial redox versus pH, medição). 3. Discussão dos resultados de laboratório Para cada tema das aulas de teoria, deverá ser previsto um objetivo de aprendizagem e as ferramentas conceituais e práticas envolvidas. Ao final de cada aula, deverá ser proposto um exercício ou questão a serem desenvolvidos pelos alunos para a aula seguinte. Nas aulas de laboratório, serão realizados experimentos em temas de interesse da Engenharia Civil e Ambiental, passíveis de modificação a cada ano. Os temas específicos poderão ser desenvolvidos, por exemplo, a partir das seguintes linhas gerais: 1. Despassivação e corrosão de armadura de concreto exposto ao ambiente 2. Entalpia de hidratação de argamassa ou gesso 3. Efeito da concentração de íons sobre o potencial redox de solos úmidos Para cada experiência, será proposto um objetivo e serão delineados caminhos para atingi-lo. Os alunos deverão propor um roteiro e realizar as medidas, sob orientação dos docentes, registrando condições, resultados e comentários em um relatório de estrutura livre. Em cada aula, os docentes e os alunos farão uma breve discussão sobre os resultados obtidos em todas as experiências da aula anterior, com o objetivo de reformular métodos e objetivos, e também com o objetivo de começar a estruturar o relatório final. Ao final do conjunto de experiências, e tendo, em comum acordo, acesso a informações e a resultados de outros grupos, os alunos deverão elaborar um relatório completo, também de estrutura livre, contendo contextualização, objetivos, métodos experimentais, resultados, tratamentos de dados, discussões e conclusões.
MATERIAL-BASE: Neiva, A.C. – Apostila da disciplina (80 páginas), disponibilizado virtualmente em arquivo pdf. Neiva, A.C. – Roteiros das experiências (2 páginas cada), disponibilizados virtualmente em arquivo pdf. Atkins, Peter; Jones, Loretta. Princípios de Química - Questionando A Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5 ª Ed. – Bookman, São Paulo, 2011. OUTRAS REFERÊNCIAS: Denaro, A.R. Fundamentos de Eletroquímica. Ed. Edgard Blücher Ltda, São Paulo,1974 Gentil, V. Corrosão.3a edição. Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1996. Andrews, J. E.; Brimblecombe, P.; Jickells, T.D.; Liss, P.S. An introduction to environmental chemistry. Oxford. Blackwell, 1996. 209p BASE-MATERIAL: Neiva, A.C. – Teachers’ notes (80 pages), virtually avaiable in pdf files (in Portuguese). Neiva, A.C. – Experiments roadmaps (2 pages each), virtually avaiable in pdf files (in Portuguese). Atkins, Peter; Jones, Loretta. Princípios De Química - Questionando A Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5 ª Ed. – Bookman, São Paulo, 2011. OTHER REFERENCES: Denaro, A.R. Fundamentos de Eletroquímica. Ed. Edgard Blücher Ltda, São Paulo,1974 Gentil, V. Corrosão.3a edição. Editora Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1996. Andrews, J. E.; Brimblecombe, P.; Jickells, T.D.; Liss, P.S. An introduction to environmental chemistry. Oxford. Blackwell, 1996. 209p
