Aulas previstas TEMAS/CONTEÚDOS
(1/2 Bloco-45 m)
1.° PERÍODO — Células galvânicas 1.°P-12 Aulas
Unidade 1 — Introdução. Reacções de oxidação-redução U1 - 3 aulas — Caracterização de número de oxidação. Exemplos de cálculo 1.a aula
do número de oxidação.
— Transferência de electrões directa e indirecta - caracterização 2.a aula
de espécie química oxidante e redutor. Exemplos.
— Equações químicas de oxidação-redução. Acerto de 3.a aula
equações pelo método das semi-equações. Avaliação formativa.
Unidade 2 — Potencial electroquímico. Eléctrodo padrão U2 - 5 aulas
— Metais e electrólitos. Condutividade eléctrica e iónica. 4.a aula
Condutância e condutância específica. Unidades
representativas. 5.a aula
— Eléctrodo padrão de hidrogénio. Condições padrão e medição
de potenciais padrão. Tabela de potenciais padrão. 6.aaula
— Célula galvânica. Condições termodinâmicas. Identificação e
caracterização de cada semi-célula. Notação de pilhas. 7.a aula
— Determinação do potencial de uma pilha nas condições
padrão. Cálculos e exemplos de aplicação. 8a aula
— Avaliação somativa das unidades 1 e 2.
Unidade 3 — Equação de Nernst. Aplicações práticas U3 - 4 aulas — Factores que influenciam o potencial de uma pilha. Equação 9.a aula
de Nernst. Exemplos de aplicação.
— Cálculo de potenciais de pilhas e de eléctrodo. 10.aaula
— Exemplos de pilhas comercializadas. A pilha de hidrogénio 11.a aula
— Avaliação somativa das unidades 2 e 3. 12.aaula 2° PERÍODO - Células electrolíticas 2.° P-12 Aulas
Unidade 4 — Caracterização do processo electrolítico U4 - 4 aulas — Célula electrolítica. Representação. Condições 13a aula
termodinâmicas.
— Tipos de electrólitos - sais em fusão e em solução aquosa. 14.a aula
Tipos de eléctrodos - eléctrodos inertes e reactivos.
— Representação de electrólises por meio de equações 15.a aula
químicas.
Interpretação das reacções de eléctrodo. Sobrepotencial.
Unidade 5 — Leis de Faraday
— Carga eléctrica fundamental. Quantidade de iões e de
electrões. Constante de Faraday. Equivalente electroquímico.
— Ia e 2a lei de Faraday. Exemplos.
— Exercícios de aplicação das leis da electrólise. — Avaliação somativa das unidades 4 e 5.
Unidade 6 — Aplicações industriais da electrólise.
— Estudo do processo de obtenção industrial de sódio metálico
e de alumínio. Reacções de eléctrodo e balanço de material. — Estudo do processo de obtenção industrial de hidrogénio,
cloro e soda cáustica por electrólise da salmoura de cloreto de sódio. Reacções de eléctrodo e balanço de material.
— Estudo do processo de refinação do cobre por via electrolítica. Estudo das reacções de eléctrodo e balanço de material.
— Avaliação somativa da unidade 5 e 6. 3.° PERÍODO — Corrosão e seu controlo
Unidade 7 — Corrosão. Caracterização do fenómeno.
— Importância do estudo da corrosão. Factores ambientais
naturais e criados pela actividade humana. índice de corrosão.
— Meios corrosivos. Mecanismos básicos e formas de corrosão. Taxa de corrosão.
— Estudo das reacções do mecanismo básico da corrosão no ferro.
— Avaliação formativa da unidade 6.
Unidade 8 — Cinética da corrosão
— Polarização e suas causas. Controlo de corrosão por
polarização.
Diagramas de polarização.
— Potencial de corrosão. Densidade de corrente e corrente de corrosão.
— Inibidores de corrosão. Passividade. Exemplos. — Avaliação somativa da unidade 6 e 7.
Unidade 9 — Protecção da corrosão
— Protecção catódica e anódica. Exemplos de aplicação.
— Revestimentos metálicos, poliméricos e tintas.
— Inspecção de corrosão. Diagnóstico de casos. Elaboração dum projecto de tratamento adequado.
— Avaliação somativa da unidade 7 e 8.
1/5- 4 aulas 17 a aula 18 a aula 19 a aula 20 a aula í/6- 4 aulas 21 a aula 22 a aula 23 a aula 24 a aula 3.°P- 12 Aulas í/7- 4 aulas 25 a aula 26 a aula 27 a aula 28 a aula U8- 4 aulas 29 a aula 30 a aula 31 a aula 32 a aula í/9- 4 aulas 33 a aula 34 a aula 35 a aula 36.a aula 154
DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA - PARTE PRATICA
TEMAS / CONTEÚDOS Aulas previstas (Bloco de 90 m)
1.° PERÍODO — Células galvânicas 1.°P-12 Aulas
Unidade 1 — Introdução. Reacções de oxidação-redução U1 - 3 aulas — Reconhecimento do laboratório de electroquímica e corrosão. Ia aula
Regras de conduta e segurança no laboratório.
— Estudo experimental do comportamento de metais em 2.a aula
soluções aquosas de diferentes iões.
— Estudo experimental de comportamento dos halogéneos em 3.a aula
soluções aquosas de halogenetos.
Unidade 2 — Potencial electroquímico. Eléctrodo padrão U2 - 5 aulas — Reconhecimento da existência de potencial electroquímico 4a aula
entre diferentes metais.
— Preparação de soluções. Dobragem de tubo de vidro para 5.a aula
pontes salinas. Preparação de cabos com terminais de pinça crocodilo e/ou banana.
— Montagem de uma célula galvânica com soluções aquosas 6a aula
0,2 M de iões em equilíbrio com o respectivo metal. Medição da diferença de potencial entre semi-células.
— Preparação laboratorial de um eléctrodo de referência de 7.a aula
cobre.
— Montagem de uma célula galvânica com soluções aquosas 8.a aula
0,2 M de iões em equilíbrio com o respectivo metal. Medição da diferença de potencial relativamente a um elétrodo de referência de referência de cobre.
Unidade 3 — Equação de Nernst. Aplicações práticas U3 - 4 aulas — Montagem de células galvânicas com soluções aquosas de 9.a aula
vários sais com diferentes concentrações em equilíbrio com o respectivo metal. Medição da diferença de potencial entre semi-células.
— Montagem de células galvânicas com soluções aquosas do 10.a aula
mesmo sal com diferentes concentrações em equilíbrio com o respectivo metal. Medição da diferença de potencial entre semi-células.
— Montagem de células galvânicas com soluções aquosas de 11." aula vários sais com diferentes concentrações em equilíbrio com o
respectivo metal. Medição da diferença de potencial entre semi-células.
— Avaliação final dos relatórios dos trabalhos práticos 12.aaula
2° PERÍODO — Células electrolíticas
Unidade 4 — Caracterização do processo electrolítico
— Electrólise de soluções aquosas de halogenetos. Identificação
de cátodo e ânodo. Estudo das reacções de eléctrodo.
— Electrólise da água acidulada com ácido sulfúrico. Identificação do ânodo e do cátodo. Estudo das reacções de eléctrodo. — Electrólise da água do mar. Identificação do ânodo e do
cátodo. Estudo das reacções de eléctrodo.
— Electrólise de uma solução de cloreto de cobre usando eléctrodos inertes e de cobre alternados. Identificação de ânodo e cátodo e estudo das reacções de eléctrodo.
Unidade 5 — Leis de Faraday
— Determinação experimental da carga eléctrica do electrão por
electrólise da água num electrolisador Hoffman.
— Electrodeposição do cobre e verificação experimental das leis de Faraday.
— Electrodeposição do cobre e da prata num circuito em série e verificação experimental dos correspondentes equivalentes electroquímicos.
— Electrodeposição dos metais moeda, num circuito em série e verificação experimental das massas equivalentes depositadas.
Unidade 6 — Aplicações práticas da electrólise.
— Obtenção de hidrogénio por electrólise da água do mar e
aplicação deste numa pilha.
— Obtenção do magnésio por electrólise da água do mar e sua aplicação na produção de uma cerâmica.
— Obtenção do cloro por electrólise da água do mar e estudo das suas principais aplicações.
— Avaliação final dos relatórios dos trabalhos práticos realizados. 3.° PERÍODO — Corrosão e seu controlo
Unidade 7 — Corrosão. Caracterização do fenómeno.
— Análise e recolha fotográfica de pontos de corrosão em
diferentes materiais no laboratório e na escola.
— Estudo experimental da corrosão numa peça de ferro em diferentes meios: Terra, água, água salgada, água acidulada com HCI.
— Determinação experimental de áreas anódicas e catódicas numa peça de ferro.
— Determinação experimental de áreas anódicas em dois metais diferentes em contacto. 2.° P-12 Aulas U4-4 aulas 13.a aula 14.a aula 15a aula 16.aaula U5 - 4 aulas 17.aaula 18.aaula 19.aaula 20.a aula U6 - 4 aulas 2 1a aula 22a aula 23.aaula 24.a aula 3.° P-12 Aulas U7 - 4 aulas 25.aaula 26.a aula 27a aula 28.a aula 156
Unidade 8 — Cinética da corrosão U8 - 4 aulas — Estudo experimental da corrosão do alumínio em meio de 29.aaula
ácido clorídrico.
— Estudo experimental da corrosão do alumínio em meio 30.aaula
alcalino.
— Estudo experimental do efeito de inibição do bórax sobre a 31.aaula
corrosão do alumínio em meio alcalino.
— Estudo experimental da passividade de alguns metais em 32.aaula
diferentes meios.
Unidade 9 — Protecção da corrosão U9 - 4 aulas
— Niquelagem. Aplicação de uma capa de níquel numa placa de 33.a aula
cobre. Determinação da espessura da película de níquel.
— Zincagem de uma peça de ferro previamente tratada. 34.a aula
— Anodização do alumínio e aplicação de um corante por 35.a aula
colmatagem dos poros da camada de alumina.
— Avaliação final dos relatórios dos trabalhos práticos 36.a aula
4. BIBLIOGRAFIA
Chemistry in the Marketplace — 5th edition. Ben Selinger. Ed. Harcourt Brace Chemical Storylines - 2th edition. UYSEG. Ed. Heinemann
Fundamentos de Química - Rod O'Connor. Ed. Harbra Química - 5.a edição. Raymond Chang. McGraw-Hill
Química, uma ciência experimental - 4.a edição. George C. Pimentel. Ed. Fundação Calouste
Gulbenkian
Manual de laboratório para Química, uma ciência experimental - Lloyd E. Malm. Ed. Fundação Calouste Gulbenkian
Guia do professor para Química, uma ciência experimental - A. L. McCIellan. Ed. Fundação Calouste Gulbenkian
Química. Ricardo Feltre-Vol. 2 Físico-Química, Ed. Moderna Corrosão. Vicente Gentil - Ed. Guanabara dois S.A.
Corrosão e seu Controle. Lalgudi V. Ramanathan - hemus editora limitada Aulas de química. Eduardo Castor. Ed. Scipione
Estudos de Química. Luciano do Amaral. Vol. 2. Ed. Moderna Lda. Experiências de Química. Ernesto Giesbrecht, Ed. Moderna Lda.
Química Inorgânica, lu. V. Khodakov, D. A. Epstein, P. A. Gloriózov. Vol.2. Ed. Mir Moscovo Electrotecnia - Corrente Contínua. José Rodrigues. Didáctica Editora
Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais. Van Vlack. Editora Campus Phisical Chemistry. Ira N. Levine. McGraw-Hill
Phisical Chemistry. P. W. Atkins. Oxford University Press
Manual de Química Física. Gerd Wedler. Fundação Calouste Gulbenkian
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ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO Pag. 2
2. APRESENTAÇÃO DO PROGRAMA Pag. 3
2.1 Finalidades Pag. 3 2.2 Sugestões Metodológicas Gerais Pag. 3 2.3 Competências essenciais Pag. 5 2.4 Visão Geral dos Conteúdos Pag. 6 2.5 Gestão Horária Pag. 6 2.6 Recursos Pag. 7 2.7 Avaliação Pag. 7 3. DESENVOLVIMENTO DO PROGRAMA Pag. 8