Materiais Avançados
MOFs, perovskitas, nanoestruturas e materiais 2D.
QUI033· Química Inorgânica
Universidade Federal de Ouro Preto
Química Inorgânicade Fronteira
Material didático contemporâneo sobre as interfaces científicas, materiais funcionais e oportunidades tecnológicas que definem a química inorgânica do século XXI.
Visão geral
Eixos de atuação científica
A química inorgânica contemporânea organiza-se em torno de eixos altamente interdisciplinares que conectam estrutura eletrônica, função e aplicação tecnológica.
Catálise & Energia
CO₂, H₂, water splitting e eletrocatálise.
Bioinorgânica
Fármacos metálicos, metaloenzimas, contraste.
Estados Quânticos
Spin crossover, magnetismo molecular, lantanídeos.
Sustentabilidade
Catálise verde, reciclagem e baixa energia.
Inovação & PI
Da bancada à patente: prospecção tecnológica.
Programa do curso
Estrutura da aula
Quatro módulos sequenciais, ~90 min de aula expositiva com espaço para discussão.
01
20 minMódulo I — Fundamentos e Definição
- O conceito de 'fronteira' em ciência
- Definição operacional da disciplina
- Arquitetura e interfaces
02
35 minMódulo II — Eixos Temáticos
- Materiais avançados e nanoestruturados
- Catálise e conversão de energia
- Bioinorgânica e medicina
- Estados quânticos e materiais exóticos
- Química sustentável
03
20 minMódulo III — Aplicações e Inovação
- Estudos de caso emblemáticos
- Inovação tecnológica e PI
- Prospecção tecnológica
04
15 minMódulo IV — Síntese e Debate
- Características distintivas
- Síntese conceitual final
- Questões abertas
Aula · Teorias de Ligação
Evolução das teorias de ligação
Da Ligação de Valência aos Orbitais Moleculares — mecânica quântica aplicada às ligações químicas.
TLV
Ligação de Valência
Sobreposição de orbitais atômicos, hibridização e geometria molecular.
TCC
Campo Cristalino
Modelo eletrostático de Bethe: desdobramento dos orbitais d.
TCL
Campo Ligante
σ-doação, π-doação e retrodoação; caráter parcialmente covalente.
TOM
Orbitais Moleculares
CLOA delocalizada; base da química computacional (DFT).
Aula completa · página única
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Bibliografia
Referências recomendadas
Livros-texto
- Housecroft & Sharpe — Inorganic Chemistry, 5ª ed.
- Cotton, Wilkinson, Murillo & Bochmann — Advanced Inorganic Chemistry
- Crabtree — Organometallic Chemistry, 7ª ed.
Materiais & nanoquímica
- Yaghi et al. — Reticular synthesis. Nature 423 (2003).
- Furukawa et al. — MOFs. Science 341 (2013).
- Kojima et al. — Perovskitas. JACS 131 (2009).
Catálise & energia
- Lewis & Nocera — Powering the planet. PNAS 103 (2006).
- Kanan & Nocera — Oxygen-evolving catalyst. Science 321 (2008).
Bioinorgânica & quântica
- Lippard & Berg — Principles of Bioinorganic Chemistry.
- Gatteschi, Sessoli & Villain — Molecular Nanomagnets.
- Goodwin et al. — Dysprosocenium. Nature 548 (2017).
Sobre o material
Material acadêmico
Conjunto de slides e páginas complementares desenvolvido como recurso didático para disciplinas de graduação e pós-graduação em química, ciência dos materiais e áreas afins.
Público-alvo
Graduandos, pós-graduandos, pesquisadores e docentes em química e ciência dos materiais.
Objetivo
Apresentar conceitos, eixos e exemplos da química inorgânica de fronteira.
Formato
Aula expositiva de ~90 min com debate, apoiada em slides ilustrados.