1- Fornecer ao aluno uma ampla e atual visão a respeito da química da vida e do ambiente, destacando as características químicas, físicas e biológicas de materiais de fontes fósseis e renováveis.
2- Elucidar o conceito de tecnologias convergentes e as interações entre a nanotecnologia, a biotecnologia e a tecnologia da informação, além de sua importância para a sustentabilidade.
3- Destacar diferentes setores industriais químicos nacionais e internacionais e contribuições para a sociedade.
4- Estudar conceitos e aplicações da biotecnologia, nanociência e nanotecnologia.
A sociedade atual está passando por uma grande transformação científica e tecnológica que tem contribuído para o progresso e desenvolvimento social. Na última década, esses avanços têm-se multiplicado e isso se deve, principalmente, a interação entre diferentes tecnologias, quais sejam: a nanotecnologia, a biotecnologia, a tecnologia da informação e a comunicação. A nanotecnologia é especializada nos blocos da matéria (átomos e moléculas) e as suas propriedades derivadas de sua interação. A biotecnologia utiliza sistemas biológicos ou seus derivados para criar produtos ou processos para utilização específica. As tecnologias de informação e comunicação são dedicadas ao tratamento automatizado de informações através de computadores. A interação entre estas tecnologias tem causado uma revolução em distintos setores da sociedade, tais como a produção de energia, a medicina, a agricultura, a construção, entre outros.
Portanto, esta disciplina propõe a apresentação de fundamentos de química, física e biologia aplicados às tecnologias que formam a base de atuais setores industriais químicos nacionais e internacionais.
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
5.2.4. Ciências cognitivas (neurociência)
5.2.5. 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.
1. 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. Editora Blucher, SP. 2012.
2. Toma, H. E.; Coleção de Química Conceitual: 6. Nanotecnologia Molecular – Materiais e Dispositivos. Editora Blucher, SP. 2016.
3. Toma, H. E.; da Silva, D. G. E.; Condomitti, U.; Nanotecnologia Experimental. Editora Blucher, SP. 2016.
4. Santos, W. L. P. (coordenador); Química & Sociedade, Ed. Nova Geração, São Paulo, 2005.
5. 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/
6. Novos materiais. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. Edição especial, v. 2, 2001.
7. Bouzon, J. D.; Brandão, J. B.; Santos, T. C.; Chrispino, A.; Química Nova na Escola, v. 40, n. 3, p. 214-225, 2018.
8. Chassot, A.; Para que(m) é útil o ensino?. Coleção Educação em Química. 4a edição, Editora Unijuí, Ijuí, 2018.
9. Antunes, A. (organizadora); Setores da indústria química orgânica. E-papers Serviços Editoriais, Rio de Janeiro, 2007.
10. Shreve, R. N.; Brink Jr., J. A.; Indústrias de processos químicos. 4ª edição, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1977.
11. Noyori, R.; The future of chemistry, Nature Chemistry v. 1, p. 5-6, 2009.
12. Gray, T.; Molecules: The Elements and the Architecture of Everything, Black Dog & Leventhal Publishers, New York, 2016.
13. Nanoyou: Nanotechnology education resources. http://nanoyou.eu
14. 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.
15. Galembeck, F.; Alquimia no Século 21, Editorial J. Braz. Chem. Soc., v. 22, p. 195, 2011.
16. 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.
17. 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.
18. Bibliografia de artigos específicos e revisões da Química Nova, Química Nova na Escola, Revista Virtual de Química e QNINT.
Vide Campo Observação
Forma de avaliação:
Média aritmética de duas provas escritas cobrindo todo o programa da disciplina.
O aluno deverá obter nota final maior ou igual a 5,0 (cinco), calculada pela média aritmética das 2 provas
CONCEITOS FINAIS:
Média = 8,0-10,0 - Conceito "A" – Excelente
Média = 6,0-7,9 - Conceito "B" – Bom
Média = 5,0-5,9 - Conceito "C" – Regular
Média < 5,0 - Conceito "R" – Reprovado (sem direito a crédito)
Número mínimo de alunos: 03