Conteúdo Técnico em Química

Conteúdo Técnico em Química

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Comissão de Ensino Técnico

Trabalho elaborado com a participação dos seguintes integrantes da Comissão de Ensino Técnico do CRQ-IV:

Célia Maria Alem de Oliveira

Édina Marta Uzelin

José Carlos Mancilha

Lígia Maria Sendas Rocha

Luís Henrique Sassa Márcio Alves de Mello

Mário de Campos Sanvido

Marta Elisa Bergamo

Milton Del Rey Paulo César A. De Oliveira

Publicado em abril de 2010 CONSELHO REGIONAL DE QUÍMICA – IV REGIÃO

Comissão de Ensino Técnico

Carga Horária: 1.200 horas (60% teoria e 40% prática)

Apresentação

para Curso Técnico em Química

Considerando os avanços tecnológicos, a necessidade de formação de profissionais que atendam a demanda de mercado de trabalho, e o grande número de consultas que o CRQIV recebe de Instituições de Ensino para criação e atualização de cursos técnicos em química de nível médio, a Comissão de Ensino Técnico elaborou esta Sugestão de Currículo Este trabalho é orientativo e teve início quando da implantação do Projeto Selo de Qualidade. Tem como princípio apoiar as Instituições de Ensino na elaboração e atualização das matrizes curriculares dos cursos novos e já existentes, em complemento às diretrizes curriculares estabelecidas pelo MEC para os cursos técnicos, sem a pretensão de interferir no Projeto Pedagógico da Unidade de Ensino, mas primando pela qualidade dos cursos oferecidos no mercado. O perfil do egresso deve atender ainda a necessidade tecnológica de acordo com a região em que a Instituição está instalada, visando o aumento da sua empregabilidade.

Comissão de Ensino Técnico CRQ-IV

Fundamentos da Química5
Laboratório9
Análises Químicas, Físico-Químicas e Microbiológicas10
Química Orgânica14
Operações Unitárias16
Processos Industriais18
Segurança, Saúde e Ambiente20
Sugestões de Experimentos20

Fundamentos da Química

1. Matéria 1.1. Definição e propriedades 1.2. Átomo 1.3. Molécula 1.4. Substância 1.4.1. Definição 1.4.2. Simples 1.4.3. Composta 1.5. Mistura 1.5.1. Definição 1.5.2. Homogênea 1.5.3. Heterogênea 1.6. Estados da matéria 1.7. Transformações 1.7.1. Físicas 1.7.2. Químicas

2. Atomística 2.1. Modelo atômico quântico 2.1.1. Definição 2.1.2. Número atômico 2.1.3. Número de massa 2.1.4. Elemento químico 2.1.5. Íon 2.1.6. Isótopos 2.2. Configuração eletrônica 2.2.1. Átomo 2.2.2. Íon 2.3. Classificação periódica dos elementos químicos 2.3.1. Tabela periódica 2.3.2. Propriedades periódicas 2.4. Propriedades dos compostos segundo o tipo de ligação química 2.4.1. Iônicos 2.4.2. Moleculares 2.4.3. Metálicos 2.5. Forças intermoleculares 2.5.1. Van der Waals 2.5.2. Ligação de hidrogênio 2.6. Polaridade

3. Metais alcalinos e seus compostos 3.1. Ocorrência 3.2. Propriedades físicas 3.3. Propriedades químicas 3.4. Processos de obtenção 3.5. Aplicação 3.6. Segurança 3.6.1. Transporte 3.6.2. Armazenagem 3.6.3. Manuseio 3.6.4. Descarte

4. Metais alcalinos terrosos e seus compostos 4.1. Ocorrência 4.2. Propriedades físicas 4.3. Propriedades químicas 4.4. Processos de obtenção 4.5. Aplicação 4.6. Segurança 4.6.1. Transporte 4.6.2. Armazenagem 4.6.3. Manuseio 4.6.4. Descarte

5. Calcogênios e seus compostos 5.1. Ocorrência 5.2. Propriedades físicas 5.3. Propriedades químicas 5.4. Processos de obtenção de oxigênio e enxofre 5.5. Aplicação 5.6. Segurança 5.6.1. Transporte 5.6.2. Armazenagem 5.6.3. Manuseio 5.6.4. Descarte

6. Halogênios e seus compostos 6.1. Ocorrência 6.2. Propriedades físicas 6.3. Propriedades químicas 6.4. Processos de obtenção 6.5. Aplicação 6.6. Segurança 6.6.1. Transporte 6.6.2. Armazenagem 6.6.3. Manuseio 6.6.4. Descarte

7. Nitrogênio e seus compostos 7.1. Ocorrência 7.2. Propriedades físicas 7.3. Propriedades químicas 7.4. Processos de obtenção do gás nitrogênio 7.5. Aplicação 7.6. Segurança 7.6.1. Transporte 7.6.2. Armazenagem 7.6.3. Manuseio 7.6.4. Descarte

8. Principais metais de transição 8.1. Ocorrência 8.2. Propriedades físicas 8.3. Propriedades químicas 8.4. Processos de obtenção 8.5. Aplicação 8.6. Segurança

8.6.1. Transporte 8.6.2. Armazenagem 8.6.3. Manuseio 8.6.4. Descarte

9. Funções Inorgânicas 9.1. Ácidos 9.1.1. Definições 9.1.2. Classificação 9.1.3. Formulação e Nomenclatura 9.2. Bases 9.2.1. Definições 9.2.2. Classificação 9.2.3. Formulação e Nomenclatura

9.3. Sais 9.3.1. Definições 9.3.2. Classificação 9.3.3. Reação de neutralização 9.3.4. Formulação e Nomenclatura

9.4. Óxidos, peróxidos e superóxidos 9.4.1. Definições 9.4.2. Classificação 9.4.3. Principais reações 9.4.4. Formulação e Nomenclatura

10. Quantificação da Matéria 10.1. Massa atômica 10.2. Massa Molecular 10.3. Mol 10.4. Massa Molar 10.5. Volume Molar

1. Reações Químicas Inorgânicas 1.1. Síntese (adição) 1.2. Decomposição (Análise) 1.3. Deslocamento (substituição ou simples troca) 1.4. Dupla-Troca 1.5. Oxi-redução 1.6. Balanceamento de equação química 1.6.1. Método de tentativas 1.6.2. Método de oxi-redução

12. Leis Ponderais e Volumétricas 12.1. Conservação da Massa 12.2. Proporções 12.3. Equivalentes Químicos 12.4. Equivalente-grama

13. Estudo dos gases 13.1. Estado gasoso 13.2. Transformações gasosas 13.3. Equação de Clapeyron

14. Cálculo estequiométrico 14.1. Relação massa-massa 14.2. Relação massa-volume 14.3. Pureza 14.4. Rendimento 14.5. Excesso de reagentes

15. Termodinâmica 15.1. Sistemas 15.1.1. Abertos 15.1.2. Fechados 15.1.3. Isolados 15.2. Calorimetria 15.2.1. Entalpia 15.2.2. Lei de Hess 15.2.3. Energia de formação 15.2.4. Energia de ligação 15.3. Entropia 15.4. Energia Livre 15.5. Espontaneidade das reações

Laboratório

1. Pesagem 1.1. Unidades de medidas e conversões 1.2. Balanças 1.3. Técnicas de pesagem

2. Utensílios de laboratório

3. Medidas de volume 3.1. Vidrarias TC e TD 3.2. Unidades de medidas e conversões 3.3. Calibração de vidrarias 3.4. Densidade de líquidos 3.5. Técnicas de medidas de volumes

4. Tipos de reagentes 4.1. Grau PA 4.2. Grau técnico 4.3. Especiais

5. Tipos de água 5.1. Potável 5.2. Destilada 5.3. Ultrapura 5.4. Deionizada

6. Técnicas de limpeza de vidraria 6.1. Lavagem e enxague 6.2. Soluções limpantes 6.3. Secagem

7. Cominuição 7.1. Técnicas 7.2. Utensílios 7.3. Aplicações

8.2. Adsorção
8.3.1. Destilação simples
8.3.2. Destilação fracionada

8. Técnicas de separação de misturas e suas aplicações 8.1. Filtração 8.3. Destilação 8.4. Extração líquido-líquido 8.5. Extração sólido-líquido 8.6. Centrifugação 8.7. Absorção 8.8. Cristalização 8.9. Vaporização

Análises Químicas, Físico-Químicas e Microbiológicas

1. Amostragem 1.1 Planejamento 1.2 Cuidados gerais 1.3 Segurança 1.3.1 Toxicidade 1.3.2 EPI e EPC 1.3.3 Reatividade 1.3.4 Incompatibilidade 1.3.5 Armazenagem e manejo 1.3.6 Emergências 1.4 Indicadores necessários para amostragem representativa 1.4.1 Material para armazenagem 1.4.2 Higienização 1.4.3 Preservação 1.4.4 Quantidade 1.4.5 Homogeneidade 1.4.6 Temperatura 1.4.7 Dimensões 1.4.8 Volatilidade 1.4.9 Concentração 1.4.10 Condições climáticas 1.4.1 Ciclo de amostragem 1.4.12 Aparência 1.4.13 Propriedades sensoriais 1.5 Metodologia de amostragens 1.5.1 Sólidos 1.5.2 Líquidos 1.5.3 Gases 1.6 Parâmetros de controle de qualidade e rastreabilidade referentes às amostras 1.6.1 Preservação 1.6.2 Distribuição 1.6.3 Abertura 1.6.4 Análises

2.4 Condutividade
2.5 Turbidez

2. Técnicas experimentais envolvendo as principais propriedades físicas 2.1 Densidade 2.2 Solubilidade 2.3 Viscosidade

3. Resíduos orgânicos e inorgânicos em laboratório 3.1 Impactos ambientais 3.2 Disposição 3.3 Descarte

4. Soluções 4.1 Dispersão 4.2 Classificação 4.3 Solubilidade

4.4 Concentração 4.4.1 Concentração comum 4.4.2 Título 4.4.3 Quantidade de matéria (Molaridade) 4.4.4 Normalidade 4.4.5 Fração Molar 4.4.6 Molalidade 4.4.7 ppm 4.4.8 ppb 4.4.9 interconversão de unidades 4.5 Diluição 4.6 Fundamentos de propriedades coligativas 4.6.1 Tonometria 4.6.2 Ebuliometria 4.6.3 Criometria 4.6.4 Osmometria

5. Fundamentos de cinética química 5.1 Velocidade das reações 5.2 Condições para ocorrência das reações 5.3 Fatores que influenciam na velocidade das reações 5.3.1 Temperatura 5.3.2 Pressão 5.3.3 Catalisadores 5.3.4 Concentração 5.3.5 Superfície de contato 5.4 Lei de ação das massas

6. Equilíbrio químico 6.1 Reações reversíveis 6.2 Deslocamento 6.3 Fatores que influenciam no equilíbrio 6.3.1 Temperatura 6.3.2 Pressão 6.3.3 Concentração 6.4 Equilíbrios homogêneos 6.5 Equilíbrios heterogêneos 6.6 Constante de equilíbrio 6.7 Equilíbrio iônico da água 6.7.1 pH 6.7.2 pOH 6.8 Solução tampão 6.9 Equilíbrio de solubilidade

7. Hidrólise 7.1 Constante de hidrólise de ácidos e bases 7.2 Efeito do íon comum

8. Análise qualitativa sistemática inorgânica

9. Ensaios preliminares 9.1 Aquecimento a seco 9.2 Coloração na chama do bico de gás

10. Análise sistemática de cátions

Recomenda-se a ponderação na seleção dos cátions a serem estudados, evitandose aqueles de alto grau de toxicidade e/ou alto impacto ambiental

1. Reações características de identificação de ânions

Recomenda-se a ponderação na seleção dos ânions a serem estudados, evitando-se aqueles de alto grau de toxicidade e/ou alto impacto ambiental

12. Análises Volumétricas 12.1. Volumetria de Neutralização 12.1.1. Alcalimetria 12.1.2. Acidimetria 12.1.3. Cálculos 12.1.4. Aplicações 12.2. Volumetria de Complexação 12.2.1. Complexometria de EDTA 12.2.2. Cálculos 12.2.3. Aplicações 12.3. Volumetria de Óxido-redução 12.3.1. Permanganimetria 12.3.2. Iodometria 12.3.3. Dicromatometria 12.3.4. Cálculos 12.3.5. Aplicações 12.4. Volumetria de Precipitação 12.4.1. Argentometria 12.4.2. Cálculos 12.4.3. Aplicações

13. Avaliação dos resultados 13.1. Média 13.2. Desvio padrão 13.3. Repetitividade 13.4. Reprodutibilidade

14. Verificação do status de calibração de equipamentos e vidrarias 14.1. Definição 14.2. Planilha 14.3. Análise dos resultados 14.4. Plano de calibração

15. Análises Gravimétricas 15.1. Definição 15.2. Formação de precipitados 15.3. Tipos de precipitados 15.4. Contaminação dos precipitados 15.5. Regras básicas para diminuir a contaminação 15.6. Operações

15.6.1. Digestão 15.6.2. Filtração 15.6.3. Secagem 15.6.4. Calcinação 15.6.5. Pesagem 15.6.6. Cálculos 15.6.7. Aplicações

16 Espectrometria 16.1. Definição/Princípio 16.2. UV – Visível 16.3. Absorção Atômica 16.4. Infravermelho 16.5. Fotometria de Chama

17. Cromatografia 17.1 Definição/Princípios 17.2 Em fase gasosa 17.3 Em fase líquida 17.4 Iônica

18. Curva de calibração 18.1 Em papel milimetrado 18.2 Com recursos computacionais 18.3 Comparação de resultados 18.4 Regressão linear 18.5 Equação da reta

19. Eletroanálises 19.1 Definição 19.2 Potenciometria direta 19.3 Titulação potenciométrica

20. Fundamentos de análises microbiológicas 20.1 Esterilização 20.2 Técnicas de coleta e preservação da amostra 20.3 Seleção e preparação de meios de cultura 20.4 Técnicas de Análises 20.5 Leitura e interpretação dos resultados 20.6 Descarte de material microbiológico

21. Ética profissional e responsabilidade técnica 21.1 Diretrizes 21.2 Sanções aplicáveis 21.3 Crimes previstos pela justiça pública

Química Orgânica

1. Química Orgânica 1.1. Definição 1.2. Histórico

2. Carbono 2.1. Classificação 2.1.1. Primário 2.1.2. Secundário 2.1.3. Terciário 2.1.4. Quaternário 2.2. Ligações químicas 2.2.1. Simples 2.2.2. Dupla 2.2.3. Tripla.

3.2.1Acíclica e Cíclica
3.2.2Saturadas e insaturadas
3.2.3Normais e ramificadas

3. Cadeias carbônicas 3.1. Definição 3.2. Classificação 3.2.4. Homogêneas e heterogêneas 3.2.5. Cadeias Mistas 3.3. Compostos aromáticos

4. Funções orgânicas 4.1. Definição 4.2 Classificação 4.3 Formulação e nomenclatura de 4.3.1 Hidrocarbonetos 4.3.2 Haletos Orgânicos 4.3.3 Álcoois 4.3.4 Fenóis e Enóis 4.3.5 Aldeídos 4.3.6 Cetonas 4.3.7 Éteres 4.3.8 Ácidos carboxílicos 4.3.9 Ésteres 4.3.10 Aminas 4.3.1 Amidas 4.3.12 Nitrilas 4.3.13 Nitrocompostos 4.3.14 Sulfurados

5. Isomeria 5.1. Plana 5.1.1 De cadeia 5.1.2 Posição 5.1.3 Metameria 5.1.4 Função

5.1.5 Tautomeria 5.2. Isomeria geométrica (CIS-TRANS) 5.3. Isomeria óptica

6. Reações de Combustão 6.1. Completa 6.2. Incompleta

7. Hidrogenação

8. Oxidação 8.1. Branda 8.2. Enérgica 8.3. Epoxidação

9. Reações com Álcoois 9.1. De Eliminação 9.2. De Oxidação 9.3. De Redução

10. Reações com Ésteres 10.1. Classificação 10.2. Hidrólise 10.3. Esterificação 10.4. Saponificação

1. Reações com compostos aromáticos 1.1. Halogenação 1.2. Nitração 1.3. Sulfonação 1.4. Alquilação de Friedel-Crafts 1.5. Efeito de radicais substituintes na reatividade e orientação

12. Polímeros 12.1. De adição 12.2. De condensação 12.3. Importância industrial

Operações Unitárias

1. Operações Unitárias 1.1. Conceitos básicos 1.1.1. Conversão de Unidades (SI, CGS, MKS) 1.1.2. Balanços de Massa, Energia e Econômico

2. Condições reais de operação com gases 2.1. Gases Reais 2.1.1. Constantes Críticas 2.1.2. Fator de compressibilidade 2.1.3. Fugacidade

3. Mecânica dos Fluidos 3.1. Determinação da razão de refluxo 3.2. Estática (Stevin e Pascal) 3.3. Dinâmica e cinética 3.4. Equação da continuidade (Bernoulli) 3.5. Equação Reynolds 3.6. Determinação de vazão 3.7. Regime de escoamento

4. Balanço de Massa 4.1. Conceito 4.2. Procedimentos para elaboração de Balanços de Massa 4.3. Balanços de massa em sistemas onde não ocorrem reações: evaporador, destilador e misturador 4.4. Balanços de massa em sistemas envolvendo reações simples e consecutivas 4.5. Balanço de Massa em Reatores

5. Balanço de Energia 5.1 Transmissão de Calor 5.1.1 Tipos 5.1.2 Leis 5.2 Cálculos de transmissão de calor

6. Operações envolvendo transferência de massa 6.1 Conceitos 6.1.1 Equilíbrio 6.1.2 Força Motriz 6.1.3 Separação de constituintes de mistura homogênea 6.1.4 Configurações de fluxo 6.1.5 Operações contínuas e descontínuas 6.1.6 Eficiência de estágio de processo 6.1.7 Contato ideal

7. Processos de separação 7.1 Princípios dos processos e equipamentos 7.2 Destilação 7.2.1 Destilação simples, fracionada e extrativa 7.2.2 Retificação: torre de destilação 7.3 Processos de Extração

7.3.1 Extração sólido-líquido (lixiviação) 7.3.2 Extração líquido-líquido 7.3.3 Extração gás-líquido: processos de absorção e dessorção (stripping) 7.4 Processos de separação (sólido-líquido, líquido-líquido, gás-líquido e gás-sólido) 7.4.1 Filtração: simples, a vácuo e por membranas 7.4.2 Cristalização 7.4.3 Adsorção 7.4.4 Secagem 7.4.5 Decantação 7.4.6 Centrifugação 7.4.7 Desidratação 7.4.8 Liofilização 7.4.9 Flotação 7.4.10 Granulométrica 7.4.1 Magnética

8. Equipamentos Industriais 8.1 Trocadores de Calor 8.2 Geradores de Vapor 8.3 Coluna de extração 8.4 Coluna de destilação 8.5 Reator 8.6 Atomizador (spray dryer) 8.7 Moinho 8.8 Misturador 8.9 Evaporador 8.10 Filtro

9. Equipamentos para transporte de material 9.1 Sólido: arrastadores e carregadores 9.2 Líquido: bombas 9.3 Gás: compressores, sopradores e bombas de vácuo.

Processos Industriais

1. Fluxograma de Processos

2. Controle de Processos 2.1 Simbologia 2.2 Variáveis de controle 2.3 Nomenclatura e terminologia 2.4 Elementos comuns aos processos 2.5 Modos de controle 2.6 Otimização dos controles 2.7 Tipos de sistemas de controle 2.8 Qualidade nos processos e produtos 2.9 Controle ambiental

3. Instrumentação Industrial

Elementos de medida e simbologia

Pressão Temperatura Nível Vazão

4. Processamento químico 4.1 Batelada 4.2 Contínuo

5. Tratamento de água 5.1 Consumo humano 5.2 Consumo Industrial

6. Tratamento de efluente 6.1 Industrial 6.2 Doméstico

7. Utilidades

Água Vapor Combustíveis

Gases industriais e especiais

Vácuo Ar comprimido Energia

8. Controle analítico de processos

Amostragem

Tipos de análises Monitoramento on-line

9. Processos

Fermentação Biotecnológicos Açúcar e álcool

Farmoquímicos Alimentos Cerâmicos

10. Indústrias

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