Interações Atômicas e Moleculares
Prof.: Pieter Westera
UFABC, Bloco A, Torre 3, Sala 625-3
Tel. +55 (11) 4996 8373
E-mail: pieter.westera arroba ufabc.edu.br
código da disciplina: BCK0104-15 (antigamente BC0104)
TPI: 3-0-4
Carga Horária: 36
Recomendações: Transformações Químicas (BCK0103-15); Física Quântica (BCK0103-15)
Recomendações adicionais minhas: Estrutura da Matéria (BIK0102-15),
Funções de Uma Variável (BCN0402-15), Fenômenos Eletromagnéticos (BCJ0203-15)
do coordenador: Funções de Várias Variáveis (BCN0407-15)
Ementa
Fundamentos quânticos de ligação química; Teoria da ligação de valência; Teoria do Orbital
Molecular; Interações Elétricas entre moléculas; Interações moleculares em líquidos;
Introdução à física da matéria condensada: Estruturas Cristalinas, Teoria de bandas e
propriedades dos materiais.
Objetivos gerais:
Apresentar o uso da teoria quântica na compreensão das propriedades microscópicas da
matéria, das forças de interação entre átomos e moléculas e das formas de estruturação
da matéria, suas consequências e aplicações tecnológicas.
Objetivos específicos:
Adquirir conhecimento, intuição e habilidade matemática em situações físicas
envolvendo:
1 - Descrição de átomos por meio da teoria quântica.
2 - Teoria da ligação de valência.
3 - Teoria do Orbital Molecular.
4 - Tipos de interações entre as moléculas.
5 - Interações moleculares em gases, líquidos e sólidos.
6 - Propriedades físicas de líquidos e sólidos com base nas interações entre seus
constituintes.
Bibliografia
Referências bibliográficas básicas:
TIPLER, P. A., LLEWELLYN, R. A., Física Moderna, Grupo Editorial Nacional (gen) - LTC : Rio de Janeiro, 2010, capítulos 6, 7, 9 e 10.
LEVINE, Ira N. Quantum chemistry. 6th ed. : Prentice Hall, 2008. 751 p.
ATKINS, P., de PAULA, J., Physical chemistry. 8 ed. New York: Oxford University Press, 2006. 1064p.
Físico-Química, LTC: Rio de Janeiro, 2004, v. 1 e 2.
Referências bibliográficas complementares:
MCQUARRIE, Donald A; SIMON, John D. Physical chemistry: a molecular approach. University Science Books, 1997.
EISBERG, Robert et al. Física Quântica: Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas. Rio de Janeiro: Câmpus, 1979. 928p.
PAULING, Linus et al. Introduction to quantum mechanics: with applications to chemistry. New York, USA: Dover 1935.
FEYNMAN, Richard P. et al. Lições de Física de Feynman. Porto Alegre: Bookman 2008. 416 p.
GASIOROWICZ, Stephen, Quantum Physics. Hoboken, USA: Wiley 2003. 336 p.
antigamente:
ATKINS, P.; JONES, L.; Princípios de Química - Questionando a Vida Moderna e o Meio
Ambiente, Bookman: Porto Alegre, 2006.
SHRIVER, D.F.; ATKINS, P.W.; OVERTON, T.L.; ROUKE, J.P.; WELLER, M.T.; ARMSTRONG,
F.A.; Química Inorgânica, Bookman: Porto Alegre, 2008.
BALL, D. W.; Físico Química, : Thomson, 2005. v. 1 e 2.
LEE, J. D.; Química inorgânica não tão concisa. : Edgard Blucher, 1999.
MOORE, W. J.; Físico química. Edgard Blucher, 1976.
KITTEL, C.; Introdução à Física do Estado Sólido, 8ª Edição, LTC, 2006.
Turma A noturna (Santo André):
Horários: Segundas-feiras das 21:00 às 23:00, sala A-103-0
Quintas-feiras das 19:00 às 21:00 (quinzenal I), sala S-204-0
Atendimento de Apoio
Segundas-feiras, 19:00-21:00
Sala 625-3 (minha sala)
Monitoria
Monitor Igor
Presencial: segundas, 13:30-15:30, sala 702-1 (Santo André)
Online: sextas, 14:00-16:00, pelo Discord: Convite
Slides das Aulas
Pré-aula: Uso de unidades e Variáveis
Aula 1: Introdução, Corda Vibrante
Aula 2: Repetição da Física Quântica I
Aula 3: Repetição da Física Quântica II: Átomo de Hidrogênio, Sistema Periódico
Aula 4: Moléculas: Teoria da Ligação de Valência
Aula 5: Moléculas: Teoria do Orbital Molecular I
Aula 6: Moléculas: Teoria do Orbital Molecular II: O Princípio Variacional
Aula 7: Interações Intermoleculares
Aula 8: Líquidos Moleculares
Aula 9: Sólidos: Estrutura
Aula 10: Sólidos: Propriedades Elétricas
Aula 11: Sólidos: Demais Propriedades
Moodle da disciplina
No meu canal Youtube
há as vídeo-aulasde 2021 no formato "slides narrados"
nesta playlist,
herança da época online devida à pandemia de COVID-19.
Desde então atualizei as aulas, mas as mudanças foram pequenas e não devem interferir com os estudos.
Listas
Pré-Lista Lista sobre física quântica (repetição, matéria das primeiras aulas; não é necessário fazer o problema 2b, está foro do escopo da disciplina)
Respostas,
Gabarito
Lista 1 (Matéria até a P1; não é necessário fazer o problema 19, está foro do escopo da disciplina)
Gabarito, Figura que pertence à solução do problema 19 a)
Lista 2 (Matéria da P2, ignorem as perguntas 5, 8, 12 e 17b)
Gabarito
Lista "de conhecimento mínimo para passar na disciplina", compilada pelos profs. Javier e Pedro, parte 1
Gabarito da mesma
Lista "de conhecimento mínimo para passar na disciplina", compilada pelos profs. Javier e Pedro, parte 2
Gabarito da mesma
Obs.: A entrega das listas não é obrigatória, mas é recomendável fazé-las para praticar.
Materiais Adicionais
Orbitais do Átomo de Hidrogênio
Slides da aula de Estrutura da Matéria sobre Física Quântica e Átomos
Slides da aula de Estrutura da Matéria sobre Moléculas, Metais e Sais
Lista 1 de 2014-02 (alguns assuntos não são dados desta vez)
Lista 2 de 2014-02 (alguns assuntos não são dados desta vez)
Folha de consulta para Prova 1 (é distribuida na prova)
Folha de consulta para Prova 2 (é distribuida na prova, assim como aquela da P1)
Integrais úteis
Enunciados de provas de anos anteriores (para praticar, alguns assuntos não são dados desta vez):
Prova 1 de 2014-01
Prova 2 de 2014-01
Prova Substitutiva de 2014-01
P1 de 2014-02 (SBC)
P1 de 2014-02 (SA)
P2 de 2014-02 (SBC)
P2 de 2014-02 (SA)
Prova 1 de 2017-01
Prova 2 de 2017-01
Avaliações
A avaliação do curso será dada por duas provas (P1 e P2) e 4 testes (T1 a T4, questionários no moodle). As provas valem 40 % da nota cada uma e os testes, 5 %.
Assim, a nota final será calculada da seguinte maneira: Nf = 0.4*P1 + 0.4*P2 + 0.05*T1 + 0.05*T2 + 0.05*T3 + 0.05*T4
A nota final em caso de recuperação será dada pela média simples
entre a nota final anterior (acima) e a Rec: Nfrec = (Nf+Rec)/2
As datas:
22/09-01/10: Questionário 1 (Introdução, Corda Vibrante, Repetição da Física Quântica, Aulas 1 a 3)
06/10-11/10: Questionário 2 (Moléculas: Teorias da Ligação de Valência e do Orbital Molecular, Aulas 4 a 6)
16/10: Prova 1 (presencial, primeira metade da matéria até Moléculas, aulas 1 a 6)
03/11-08/11: Questionário 3 (Interações Intermoleculares, Líquidos Moleculares, Aulas 7 e 8)
17/11-22/11: Questionário 4 (Sólidos: Estrutura e Propriedades, Aulas 9 a 11)
27/11: Prova 2 (presencial, segunda metade da matéria a partir de Interações Intermoleculares, aulas 7 a 11)
Os testes são de múltipla escolha
no Moodle (Abas Questionário 1 a 4).
Eles estarão abertos por uma semana útil (de segunda a sábado)
e vocês terão duas tentativas para submeter os questionários preenchidos.
Na prova, vocês podem usar uma calculadora. São distribuídas, junto com a prova,
folhas de consulta (vide Materiais Adicionais) com as fórmulas do conteúdo.
O critério de presença é a participação nas duas provas e em pelo menos três dos testes.
Sub*: 01/12
Rec**: a ser combinado (sugestão: 08/12/2025)
Vista de provas: Quando eu estiver na minha sala
(por exemplo, no horário do atendimento, senão é irregular, é melhor combinar por e-mail)
Vista final: segunda, 15/12, 19:00-21:00
*A Sub somente servirá os que faltaram justificadamente a uma das provas.
**Tem direito a fazer a Rec quem ficou com conceito final D ou F.
Conceitos:
A: entre 8.5 e 10
B: entre 7 e 7.4
C: entre 5 e 6.9
D: entre 4.5 e 4.9
F: entre 0 e 4.4
Notas das Avaliações
| RA |
T1 |
T2 |
P1 |
| 21077113 |
10 |
8.5 |
1.5 |
| 11202231558 |
10 |
8 |
6 |
| 11100715 |
10 |
9.5 |
8 |
| 11201811173 |
10 |
- |
- |
| 11202230289 |
- |
6.5 |
2.5 |
| 11202230833 |
8 |
9.5 |
9 |
| 11202022106 |
9 |
- |
1.5 |
| 11201722523 |
8 |
- |
2 |
| 11201811676 |
10 |
10 |
8 |
| 11201921733 |
10 |
5.5 |
5.5 |
| 11201920439 |
- |
7.5 |
8.5 |
| 11202230430 |
10 |
6 |
9.5 |
| 11202231326 |
10 |
6.5 |
- |
| 11201812084 |
10 |
6.5 |
5 |
| 11119815 |
- |
3 |
- |
| 21008816 |
- |
7.5 |
- |
| 11202231714 |
10 |
5 |
10 |
| 11201921719 |
10 |
- |
5.5 |
| 11201810040 |
9 |
9 |
5 |
| 11202230415 |
8 |
- |
9.5 |
| 11202231089 |
8 |
10 |
3 |
| 11202130834 |
10 |
8 |
6 |
| 11202230490 |
10 |
8 |
6 |
| 11202230747 |
10 |
9.5 |
6.5 |
| 11202130758 |
7 |
5 |
7 |
| 11202230934 |
10 |
10 |
3.5 |
| 11202232124 |
8 |
- |
4 |
| 11202111801 |
10 |
7 |
5.5 |
| 11201932538 |
8 |
8 |
3 |
| 11201921058 |
10 |
6 |
- |
| 11202021120 |
- |
- |
5.5 |
| 11202231702 |
10 |
5 |
2.5 |
| 11202230744 |
10 |
- |
5 |
| 11201812215 |
1 |
- |
5.5 |
| 11202111605 |
10 |
10 |
5.5 |
| 11202021850 |
7 |
- |
4 |
| 11201811574 |
10 |
- |
3 |
| 11202020312 |
10 |
10 |
2.5 |
| 11201920256 |
8 |
2 |
- |
| 11202131768 |
8 |
2 |
2 |
| 11202231740 |
8 |
10 |
4 |
| 11202232148 |
10 |
7.5 |
2.5 |
| 11201722179 |
8 |
6.5 |
1 |
| 11201922246 |
10 |
10 |
1 |
| 11202111872 |
10 |
5 |
3.5 |
| 11201922342 |
- |
- |
0 |
| 11202020117 |
7 |
- |
3.5 |
| 11202021129 |
- |
7.5 |
2.5 |
| 11202130525 |
9 |
10 |
4 |
| 11202232305 |
6 |
6 |
1.5 |
| 11202022007 |
- |
8 |
8.5 |
| 11202231832 |
10 |
4.5 |
8.5 |
| 11202231907 |
10 |
- |
5.5 |
| 11202022155 |
10 |
- |
1.5 |
| 11202021696 |
10 |
8 |
4 |
| 11202232187 |
10 |
10 |
3 |
| 11201932486 |
10 |
8 |
0 |
| 11202020980 |
10 |
9 |
2.5 |
| 11201921318 |
9 |
6 |
5 |
| 11201920811 |
10 |
7.5 |
1.5 |
| 11202021706 |
9 |
9.5 |
8 |
| 11202111190 |
10 |
9 |
7 |
| 11201922194 |
10 |
9 |
0.5 |
| 11202021907 |
9 |
5.5 |
- |
| 11201921843 |
- |
8 |
1 |
| 11202231589 |
10 |
9 |
5.5 |
| 11202231789 |
10 |
10 |
8 |
| 11202232333 |
5 |
7 |
4.5 |
| 11201921947 |
9 |
7 |
9 |
| 11202230877 |
10 |
8 |
4 |
| 11201932564 |
7 |
9 |
7 |
| 11201921788 |
10 |
8 |
0.5 |
| 11202111827 |
10 |
- |
7 |
| 11202231353 |
10 |
8.5 |
4 |
| 11202232196 |
10 |
7 |
1 |
| 11202231086 |
10 |
9.5 |
6 |
| 11202231775 |
10 |
7 |
3 |
| 11202231008 |
8 |
6 |
4.5 |
| 11202020350 |
10 |
5.5 |
6 |
| 11202230843 |
10 |
8 |
7 |
| 11202232199 |
10 |
6 |
5 |
| 11201810550 |
8 |
- |
0.5 |
| 11202131609 |
10 |
10 |
9 |
| 11202231726 |
10 |
10 |
7 |
| 11202130847 |
- |
8.5 |
2 |
| 11202130440 |
10 |
8 |
8 |
| 11202111738 |
10 |
9.5 |
4.5 |
| 11202230399 |
10 |
8 |
3.5 |
| 11202020631 |
10 |
10 |
4 |
| 11202020668 |
10 |
8 |
3 |
| 11202230697 |
- |
- |
4.5 |
| 11202020461 |
10 |
4 |
2.5 |
| 11201920776 |
10 |
4.5 |
1.5 |
| 11201810253 |
10 |
- |
1
|