SEI/UFU - 0765782 - Ficha de Componente Curricular

A disciplina tem como finalidade desenvolver os conceitos fundamentais da Química Quântica, mostrando que através destes conceitos é possível prever o comportamento de átomos e moléculas. No decorrer do curso o aluno deverá ser capaz de compreender como resultados experimentais motivaram o desenvolvimento da teoria quântica e que esta teoria fornece as bases para a compreensão do comportamento dos elétrons em átomos e moléculas; compreender que o estado de um sistema é completamente descrito pela função de onda, aplicar a teoria quântica em sistemas como o átomo de hidrogênio, rotor rígido, oscilador harmônico, que permitem compreender as propriedades elétricas e magnéticas da matéria e as ligações químicas.

Origens da teoria quântica. Princípios da teoria quântica. Soluções analíticas exatas da equação de Schrödinger. Estrutura e espectros atômicos. Estrutura molecular.

1. Origens da teoria quântica: Desenvolvimento da teoria quântica a partir da descrição e interpretação de experimentos clássicos como a Radiação do corpo negro, o efeito foto-elétrico, difração de elétrons, e espectros de emissão atômica. Dualidade onda – partícula e a relação de De Broglie. A evolução dos modelos atómico e o átomo de Bohr, quantização de energia.

2. Princípios da mecânica quântica: A teoria quântica e seus postulados, a função de onda e a interpretação de Born, a equação de Shrödinger. Normalização. Operadores, autovalores e auto funções. O princípio da incerteza de Heisenberg.

3. Soluções analíticas exatas da equação de Schrödinger: Partícula livre e partícula na caixa, Tunelamento Degenerescência. Oscilador Harmônico. Rotor rígido. Vibrações e rotações em moléculas. Átomo de hidrogênio. Momento angular. Spin eletrônico. Princípio da Exclusão de Pauli.

4. Estrutura e espectros atômicos: Estrutura eletrônica de átomos hidrogenóides. Orbitais atômicos: forma, energias e interpretação física. Energias de ionização e espectros. Espectros de átomos polieletrônicos. Estados eletrônicos singlete e triplete. Acoplamento spin-órbita. Momento angular total e as regras de Russel-Saunders. Efeito de campos magnéticos e efeito Zeeman.

Estrutura molecular: Teoria da ligação de valencia. Teoria dos orbitais moleculares: combinação linear dos orbitais atômicos, Moléculas diatômicas homonucleares e heteronucleares, moléculas poliatômicas, campo autoconsistente, Teoria da perturbação.

[1] ATKINS, P. W.; PAULA, J. Físico química. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008. v. 2.

[3] ATKINS, P. W. Físico química: fundamentos. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

[1] McQUARRIE, D. A. Physical chemistry: a molecular approach. Sausalito: University Science Books, 1997.

[2] MOORE, W. J. Físico química. 4. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2013. 2 v.

[4] BALL, D. W. Físico-química. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2006. v. 2.

[5] ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.

Documento assinado eletronicamente por Hugo de Souza Rodrigues, Coordenador(a), em 15/10/2018, às 16:40, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

Documento assinado eletronicamente por Rosana Maria Nascimento de Assunção, Diretor(a), em 15/10/2018, às 16:41, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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