Métodos de Caracterização Molecular e Macromolecular › 44531

Proporcionar conhecimento em estratégias de caracterização avançadas de estrutura molecular, supramolecular e macromolecular de compostos e materiais, utilizando várias técnicas (como espectroscopias vibracional e ressonância magnética nuclear, espectrometria de massa, difração de raios X e microscopias electrónica e de força atómica), e relacioná-lo com as propriedades e funcionalidades destes sistemas químicos.

No final da Unidade Curricular, o aluno deve ser capaz de:

1) Selecionar a melhor técnica para caracterizar a estrutura de novos compostos e materiais;

2) Otimizar as condições de aquisição e análise de dados químicos e estruturais;

3) Processar os dados adquiridos em (2);

4) Relacionar a informação obtida com a estrutura e as propriedades dos materiais;

5) Avaliar criticamente a qualidade da informação obtida por cada uma das técnicas.

A UC está estruturada de modo a proporcionar ao aluno conceitos fundamentais para analisar a estrutura de compostos e materiais moleculares e macromoleculares, permitindo relacionar os dados adquiridos com as propriedades observadas. Nesse sentido, o programa está organizado em 5 módulos nos quais os alunos adquirem, de forma estruturada, conhecimentos e aplicações especificas de cada método de caracterização avançado. Esta organização garante que no final da UC o aluno é capaz de selecionar a técnica, ou conjunto de técnicas, mais adequada(s) para a caracterização de compostos e materiais, explorando-a(s) adequadamente ao nível de aquisição, processamento e avaliação crítica.

Espectroscopia vibracional

1.1. Infravermelho

1.2. Raman (incluindo SERS)

Espectroscopia de ressonância magnética nuclear

2.1. Líquidos

2.2. Sólidos

Espectrometria de massa

3.1. Varrimento

3.2. Tandem

3.3. Acoplada a métodos cromatográficos

Difração de raios X

4.1. Cristal único - moléculas pequenas

4.2. Cristal único - proteínas

4.3. Pós cristalinos

4.4. SAXS/WAXS

Microscopia

5.1. Electrónica de varrimento e transmissão

5.3. Força atómica

A avaliação é contínua e inclui as seguintes componentes:

- relatório de palestras (20%);

- exercícios (20%);

- estudo de caso (60 % distribuídos por: monografia, 30% + apresentação oral e discussão, 30%).

Conhecimentos de técnicas espectroscópicas e conhecimento aprofundado em diversas áreas da química.

A UC está estruturada em 5 módulos lecionados por especialistas, compreendendo:

1) Palestras por peritos em cada uma das técnicas avançadas de caracterização; avaliação: relatório de 1 página por palestra;

2) Sessões de demonstração, visitas de estudo e sessões de treino nos equipamentos disponíveis;

3) Aquisição acompanhada de dados, análise e interpretação de imagens, de padrões de difração e espectros de compostos e materiais; avaliação: resolução individual de exercício(s);

4) Estudo de casos: aplicação das técnicas avançadas de caracterização de compostos e materiais. Trabalhos* em grupos de dois.

*Relacionado, de preferência, com o(s) plano(s) de trabalho.

• Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis: a Text for Biologists, Mat. Scientists and Geologists”, 1992, Plenum Press
• B. Williams, “Transmission Electron Microscopy”, 1996, P. Press
• H. Gross, “Mass Spectrometry, A textbook”, 2011, Springer
• Dass, “Modern mass spectrometry - the instrumentation and applications in diverse fields”, 2007, John Wiley & Sons
• de Hoffmann, Vincent Stroobant, “Mass Spectrometry”, 2007, John Wiley & Sons
• Rhodes, “Crystallography Made Crystal Clear: A Guide for Users of Macromolecular Models”, 3^rd Edition, 2006, Elsevier
• Clegg, “Crystal Structure Determination (Oxford Chemistry Primers)”, 3^rd Edition, 2002, Oxford University Press
• Drenth, “Principles of Protein X-ray Crystallography”, 3^rd Edition, 2007 Springer Science