QUÍMICA 3: QUÍMICA DA VIDA, AMBIENTE E MATERIAIS – OBRIGATÓRIA – CARGA HORÁRIA: 60

A Química da vida, ambiente e materiais de fontes fósseis e renováveis. Inter-relações química-física-biologia-matemática. Tecnologias convergentes e sustentabilidade. O setor industrial químico. A percepção da química pela sociedade. A contribuição cientifica e tecnológica da Química (Brasil e Global) para melhoria da qualidade de vida. Nanociência e nanotecnologia.

Conteúdo Programático:

1 . Introdução

1.1 A percepção da química pela sociedade:
1.1.1 A química no cotidiano
1.1.2 A importância da abordagem em sala de aula e a desmistificação da química no cotidiano das pessoas

1. 2. A contribuição científica e tecnológica da química (Brasil e global) para melhoria da qualidade de vida
1.2.1. Importância da química na produção de alimentos
1.2.2. Novas tecnologias para a produção de energia
1.2.3. Avanços no desenvolvimento de novos fármacos
1.2.4. A Química no controle e monitoramento ambiental
1.2.5. Materiais desenvolvidos a partir de descobertas científicas e que revolucionaram a sociedade.

2 . Meio ambiente e fontes fósseis e renováveis de energia
2.1. Conceitos: Problemas ambientais, preservação e conservação ambiental.
2.2. Meio ambiente e sustentabilidade.
2.3. Contaminantes em águas, solos e atmosfera
2.4. Camada de ozônio e a emissão de gases.
2.5. Combustíveis fósseis e poluição
2.6. Energias renováveis

3 . Inter-relações química-física-biologia-matemática

4 . O setor industrial químico
4.1. Principais setores da indústria química
4.2. Matérias primas da indústria química,
4.3. Processos químicos industriais orgânicos e inorgânicos,
4.4. Bioquímica industrial e biotecnologia
4.5. Refino de petróleo e petroquímica,
4.6. Processos químicos industriais de importâncias regionais: produção de açúcar e álcool, curtume, tintas e corantes, cosméticos e fármacos, alimentos, fertilizantes, agroindústria, biocombustíveis, etc…

5 . Tecnologias convergentes
5.1. Definição e aspectos gerais

5.2. Aplicações e impactos na sociedade.
5.2.1.  Nanotecnologia
5.2.2. Biotecnologia
5.2.3. Tecnologias de comunicação e informação ciências cognitivas (neurociência).
5.2.4. Indústria 4.0.

6 . Sustentabilidade:
6.1. Conceito de desenvolvimento sustentável
6.2. Química verde
6.3. Princípios e processos industriais limpos
6.4. Aproveitamento da biomassa renovável

7 . Nanociência e nanotecnologia:
7.1. Conceitos e princípios básicos
7.2. História, avanços recentes e aplicações
7.3. Interação entre luz e matéria
7.4. Ferramentas em nanotecnologia

7.5. Materiais manométricos
7.5.1. Nanopartículas
7.5.2. Nanofilmes
7.5.3. Nanocompósitos
7.5.4. Biomateriais

7.6. Nanobiotecnologia e nanomedicina: Impacto da Nanotecnologia na Medicina. Disponibilização de drogas de forma controlada.
7.7. Laser de poços quânticos, de fios quânticos e de pontos quânticos.
7.8. Nanotecnolgia experimental: práticas para a sala de aula

8 . Semicondutores e os limites da microeletrônica
8.1.  Teoria de bandas
8.2. Dopagem: semicondutores extrínsecos e intrínsecos, semicondutores do tipo p e tipo n
8.3. Aplicação de semicondutores: transistores e diodos

REFERÊNCIAS

1. Bouzon, J. D., Brandão, J. B., Santos, T. C., Chrispino, A., Quím. Nova Esc. 40, n° 3, p. 214-225, 2018.
2. Santos, W. L. P. Química & Sociedade. Editora Nova Geração. 2009
3. CHASSOT, Attico. Para que(m) é útil o ensino?. Coleção Educação em Química. 4a edição Ed. Unijuí. 2018.
4. Noyori, The future of chemistry, Nature Chemistry 1, 5, 2009
5. Galembeck, F.; Alquimia no Século 21, editorial J. Braz. Chem. Soc., 22, 195, 2011
6. Molecules: The Elements and the Architecture of Everything (Inglês), 2016, Theodore Gray
7. TOMA, H. E., Coleção de Química Conceitual: 1. Estrutura atômica, Ligações e estereoquímica; 2. Elementos químicos e seus compostos; 3. Energia, estados e transformações químicas; 4. Química de coordenação, organometálica e catálise. 5. Química bioinorgânica e Ambiental. Editora Blucher, SP. 2012.
8. Estrutura da matéria: uma visão molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição especial, v. 4, 2001. http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/
9. Novos materiais. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição especial, v. 2, 2001.
10. ANTUNES, A. (organizadora). Setores da indústria química orgânica. 1ed. Rio de Janeiro: E-papers Serviços Editoriais Ltda, 2007. 242 p.
11. SHREVE, R.N.; BRINK Jr., J.A. Indústrias de processos químicos. 4ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois S.A., 1977. 714 p.
12. GALEMBECK, F.; BARBOSA, C.A.S.; DE SOUSA, R.A. Aproveitamento sustentável de biomassa e de recursos naturais na inovação química. Química Nova, v. 32, n. 3, p. 571-581, 2009.
13. LENARDÃO, E. J.; FREITAG, R. A.; DABDOUB, M. J.; BATISTA, A. C. F.; SILVEIRA, C. C. “Green chemistry” – os 12 princípios da química verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa, Química Nova, v. 26, p. 123-129, 2003;
14. VAZ JR., S. Rumo a uma Química Renovável Brasileira a partir da Biomassa Vegetal. Revista Virtual de Química, v. 9, n. 1, p. 238-247, 2017.
15. TOMA, H. E., Coleção de Química Conceitual: 6. Nanotecnologia Molecular – Materiais e Dispositivos. Editora Blucher, SP. 2016.
16. Estrutura da matéria: uma visão molecular. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição especial, v. 4, 2001. http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/
17. Novos materiais. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição especial, v. 2, 2001.
18. TOMA, H. E., da Silva, D. G. E Condomitti, U., Nanotecnologia Experimental. Editora Blucher, SP. 2016.
19. http://nanoyou.eu
20. Bibliografia de artigos específicos e revisões da Química Nova, Química Nova na Escola, Revista Virtual de Química e QNINT.