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Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Ciências Exatas e da Terra Instituto de Química QUI0039 – Princípios de Química Orgânica Prof. Fabiano Gomes e Prof. Marcos Reinaldo Plano de Curso Disciplina: QUI0039 – Princípios de Química Orgânica (60 h) Docentes: Prof. Dr. Fabiano Gomes e Prof. Dr. Marcos Reinaldo da Silva Vagas: 30 • 10 vagas para Farmácia MT • 10 vagas para Farmácia N • 10 vagas para Engenharia de Alimentos N Horário de atividades síncronas (obrigatória a participação dos estudantes nesses dias e horários através da plataforma https://meet.google.com/): • Segundas, das 13:00 às 15:00 h • Quartas, das 13:00 às 15:00 h • Sextas, das 13:00 às 15:00 h Conteúdo Programático: ● FUNDAMENTOS DA QUÍMICA ORGÂNICA ○ Histórico da Química Orgânica ○ O átomo de carbono ○ Representação de moléculas orgânicas ○ Estruturas de Lewis de moléculas ○ Teorias de Ligação de Valência e do Orbital Molecular ○ Formas de Ressonância ○ Hibridização ○ Nucleofilicidade e Eletrofilicidade ○ Acidez e Basicidade ○ Grupos Funcionais ● ALCANOS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Isomeria Estrutural em Alcanos ○ Propriedades Físicas e Químicas ○ Projeções de Newman e em perspectiva ○ Análise Conformacional de Alcanos: rotâmeros em oposição e em coincidência ● CICLOALCANOS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Isomeria cis/trans em Cicloalcanos ○ Propriedades Físicas ○ Tensão de Anel e Tensão Torcional em Cicloalcanos ○ Conformações do Ciclohexano ■ Confôrmeros cadeira e bote; ■ Posições axiais e equatoriais; ■ Estabilidade de ciclohexanos substituídos https://meet.google.com/ ● HALOGENOALCANOS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ○ Importância e usos ● ESTEREOQUÍMICA ○ Estereoisômeros: Enantiômeros e Diastereoisômeros ○ Carbonos Assimétricos e Moléculas Quirais ○ Propriedades Físicas e Químicas de Enantiômeros: Atividade Óptica ○ Configuração Absoluta R/S ○ Moléculas com mais de um Centro Quiral: Diastereoisômeros ○ Compostos Meso ○ Estereoquímica em Reações Químicas ■ Mistura Racêmica; ■ Estereosseletividade. ○ Resolução Enantiomérica: Separação de Enântiômeros ● ÁLCOOIS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas (solubilidade, P.F. e P.E.) ○ Propriedades químicas: acidez e basicidade ○ Importância e usos ● ÉTERES ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas (solubilidade, P.F. e P.E.) ○ Importância e usos ● TIÓIS E SULFETOS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas (solubilidade, P.F. e P.E.) ○ Acidez de tióis ○ Importância e usos ● ALCENOS ○ Características da ligação dupla: hibridização e ângulos de ligação ○ Nomenclatura IUPAC ○ Isomeria cis/trans e nomenclatura E/Z ○ Propriedades físicas (solubilidade, P.F. e P.E.) e químicas ○ Estabilidade de alcenos substituídos ○ Importância e usos ● ALCINOS ○ Características da ligação tripla: hibridização e ângulos de ligação ○ Nomenclatura IUPAC ○ Classificação: alcinos terminais e internos ○ Estabilidade e acidez de alcinos ○ Propriedades físicas (solubilidade, P.F. e P.E.) e químicas ○ Importância e usos ● COMPOSTOS AROMÁTICOS ○ Histórico e propriedades ○ Ressonância e aromaticidade: Regra de Hückel ○ Nomenclatura IUPAC ○ Efeito ativante/desativante e orientação orto/para e meta de grupos substituintes no anel aromático ○ Fenol, Naftaleno, Antraceno e Fenantreno ○ Importância e usos ● ALDEÍDOS E CETONAS ○ Grupo carbonila ○ Ressonância e reatividade do grupo carbonila em aldeídos e cetonas ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ● ÁCIDOS CARBOXÍLICOS ○ Grupo carboxila ○ Ressonância e reatividade do grupo carboxila e do grupo carboxilato ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ○ Propriedades químicas: acidez ○ Ânion carboxilato ○ Ácidos graxos e surfactantes ○ Importância e usos ● AMIDAS ○ Ressonância e reatividade do grupo carbonila em amidas ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ○ Classificação: amidas 1ª, 2ª e 3ª ○ Importância e usos ● ÉSTERES ○ Ressonância e reatividade do grupo carbonila em ésteres ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ○ Importância e usos ○ Haletos de acila ○ Anidridos ● AMINAS ○ Nomenclatura IUPAC ○ Propriedades físicas ○ Classificação: aminas 1ª, 2ª e 3ª ○ Basicidade ○ Heterociclos ○ Importância e usos ● NOÇÕES DE MECANISMOS REACIONAIS ○ Adição nucleofílica ● ÁCIDOS GRAXOS E LIPÍDEOS ○ Ácidos graxos: ■ Estrutura e importância biológica ■ Gorduras e óleos ■ Gorduras saturadas, monoinsaturas e poliinsaturadas ■ Nomenclatura IUPAC e trivial de ácidos graxos ○ Lipídeos ● CARBOIDRATOS ○ Introdução: Importância, fórmula geral e principais açúcares ○ Classificação dos sacarídeos ○ Nomenclatura: ■ Carbonos quirais, Configurações R/S e D/L, e epímeros ■ Projeção de Fischer ○ Forma cíclica dos sacarídeos ■ Formação de aneis piranosídicos e furanosídicos ■ Conformação cadeira e projeção de Haworth ■ Carbono anomérico ○ Dissacarídeos ■ Ligação glicosídica ■ Principais exemplos: lactose, sacarose e maltose ○ Polissacarídeos ● AMINOÁCIDOS ○ Importância e propriedades ○ Nomenclatura IUPAC e usual ○ Ligação peptídica ○ Zwiteríon ○ Ponto isoelétrico ○ Proteínas e enzimas Competências e Habilidades: Ao término do curso o aluno deverá ser capaz de: Identificar e apontar as principais propriedades dos grupos funcionais, bem como suas respectivas nomenclaturas; Relacionar os conceitos químicos com certas propriedades físicas (solubilidade, ponto de fusão e ebulição); Escrever e interpretar a estrutura química de uma molécula orgânica, incluindo sua estereoquímica e conformação; Aplicar os conceitos de acidez e basicidade aos compostos orgânicos; Possuir noções básicas sobre reatividade de compostos orgânicos (visando as disciplinas de Química Farmacêutica); Possuir noções básicas sobre ácidos graxos, carboidratos e aminoácidos (visando as disciplinas de Bioquímica e Química dos Alimentos). Metodologia: • 3 (três) encontros virtuais semanais, com duas horas cada, através da plataforma www.meet.google com uso de slides e mesa digitalizadora; • Disponibilização prévia de vídeo aulas com o assunto que será abordado em cada encontro virtual; • Disponibilização de notas e apresentações de aulas e de outros documentos (resumos, apostilas, esquemas); • Aplicação de exercícios de fixação após cada encontro virtual através do SIGAA; • Disponibilização de listas de exercícios; http://www.meet.google/ • Utilização do fórum da turma virtual do SIGAA para esclarecimento de dúvidas; • Aplicação de metodologias ativas de ensino do tipo aula invertida e utilização da ferramenta Kahoot!; • Divisão da turma em pequenos grupos (cerca de 5 estudantes), chamados de “Grupos de Discussão”, com os quais os docentes ou monitores terão 4 (quatro) encontros fora do horário estabelecido para receber e dar feedback aos alunos quanto à aprendizagem e às dificuldades constatadas através dos exercícios de fixação e demais atividades propostas; • Resolução de questões abordadas em avaliações anteriores. • Utilização da Plataforma Multiprova como método avaliativo. • Encaminhamento de link para formulário eletrônico de autoavaliação, no final de cada encontro virtual, para averiguação da frequência e recebimento de feedback Procedimentos de avaliação da aprendizagem: ● Nota da Unidade 1: Referente à média aritmética do aproveitamento de cada estudante nos exercícios de fixação disponibilizados após cada encontro virtual e com prazo de entrega até o próximo encontro ● Nota da Unidade 2: Será realizada uma avaliação via SIGAA a fim de verificar o desempenho de cada discente na disciplina ● Nota da Unidade 3: Será realizada uma avaliação via plataforma Multiprova a fim de verificar o desempenho de cada discente na disciplina ● Avaliação de reposição: Atividade avaliativa virtual e oral Encontros virtuais com o professor Segundas, quartas e sextas,das 13:00 às 15:00 h Plataforma https://meet.google.com/ Antes de cada encontro virtual Disponibilização de vídeo aulas, de autoria dos docentes e monitores, no SIGAA Disponibilização de materiais como resumos, esquemas e apostilas Durante os encontros virtuais Apresentação de aulas em slides com uso de mesa digitalizadora Aulas virtuais de exercícios utilizando a ferramenta Kahoot! Após cada encontro virtual Exercícios de fixação, no SIGAA, com prazo para resposta até o início da aula seguinte Disponibilização de listas de exercícios e avaliações de semestres anteriores Suporte ao aluno Fórum de dúvidas no SIGAA Encontros virtuais entre os “Grupos de discussão”, composto de 5 estudantes, e docentes Avaliação da assiduidade e da aprendizagem Formulários eletrônicos disponibilizados ao final de cada encontro para avaliar a assiduidade Exercícios de fixação (avaliação formativa) e plataforma Multiprova e SIGAA (avaliação somativa) https://meet.google.com/ Atendimento ao aluno: o aluno poderá tirar dúvidas ou tratar de quaisquer outros assuntos pertinentes à disciplina diretamente com o monitor ou com os professores através: ● Dos fóruns de dúvidas cadastrados na turma virtual do SIGAA ● Da plataforma meet.google.com após qualquer encontro virtual ou em outro horário combinado com o professor; ● Dos encontros com o professor nos “Grupos de Discussão”. Referências: ● SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Química orgânica. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. v.1. ISBN: 8521612826. Disponível em: https://www.academia.edu/34597110/Quimica_organica_vol_1._solomons ● SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Química orgânica. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. v.2. ISBN: 8521612826. Disponível em: https://pt.slideshare.net/livro10/qumica-orgnica-vol-2-t-w-graham-solomons-7-ed- pt-ws Cronograma detalhado: 15/06: Apresentação dos professores e do plano de curso da disciplina 17/06: Fundamentos da Química Orgânica (parte I) • Objetivos da aula: o Identificar a hibridização de átomos de carbono e outros átomos o Representar moléculas orgânicas utilizando os vários tipos de representação o Atribuir carga formal a átomos em moléculas • Conteúdos: o Hibridização o Representação de moléculas orgânicas o Estrutura de Lewis o Carga formal • Materiais de apoio: o Resumo sobre hibridização o Esquema para determinação da carga formal de átomos em moléculas • Atividades o Exercícios de fixação no SIGAA 19/06: Fundamentos da Química Orgânica (parte II) • Objetivos da aula: o Representar as estruturas de ressonância para uma molécula e as movimentações dos pares de elétrons o Identificar os tipos de interações intermoleculares presentes em moléculas orgânicas o Prever e relacionar as propriedades físicas a partir da estrutura de compostos orgânicos o Prever a força de uma ligação química • Conteúdos: o Ressonância o Interações intermoleculares o Propriedades físicas o Introdução à Teoria de Ligação de Valência (TLV) https://www.academia.edu/34597110/Quimica_organica_vol_1._solomons https://pt.slideshare.net/livro10/qumica-orgnica-vol-2-t-w-graham-solomons-7-ed-pt-ws https://pt.slideshare.net/livro10/qumica-orgnica-vol-2-t-w-graham-solomons-7-ed-pt-ws o Introdução a Teoria do Orbital Molecular (TOM) • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Ressonância e deslocalização eletrônica o Vídeo aula: Forças intermoleculares e propriedades físicas • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de exercícios da semana (Questões de provas anteriores) 22/06: Acidez e Basicidade • Objetivos da aula: o Definir, conceituar e identificar compostos ácidos e básicos o Estimar a força de um ácido ou de uma base o Prever a atividade de ácidos e bases em solução, relacionando com suas propriedades fí- sico-químicas • Conteúdos: o Acidez e basicidade de compostos orgânicos • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Acidez e basicidade (Parte 1) o Vídeo aula: Acidez e basicidade (Parte 2) o Vídeo aula: Acidez e basicidade (Parte 3) • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA 24/06: Exercícios • Objetivos o Esclarecer dúvidas o Revisar conteúdos o Corrigir e propor novos exercícios 26/06: Alcanos • Objetivos: o Relacionar a estrutura de alcanos com suas propriedades físicas o Representar confôrmeros utilizando projeções em perspectiva e de Newman o Avaliar a estabilidade de confôrmeros o Realizar a análise conformacional de alcanos • Conteúdos: o Ponto de fusão e de ebulição o Solubilidade, hidrofilicidade e lipofilicidade o Isomeria e conformação de moléculas • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Análise conformacional (Parte 1) o Vídeo aula: Análise conformacional (Parte 2) • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA Atividade remota: Nomenclatura IUPAC de alcanos • Objetivo: o Fornecer o nome IUPAC para um alcano • Conteúdo: o Nomenclatura IUPAC • Materiais de apoio: o Apostila de Nomenclatura IUPAC • Atividade: o Exercício de nomenclatura IUPAC no SIGAA 29/06: Halogenoalcanos e Cicloalcanos • Objetivos: o Prever as propriedades físico-químicas para halogenoalcanos o Prever a estabilidade de anéis o Identificar o tipo de isomeria cis/trans presente em cicloalcanos o Desenhar a estrutura de anéis de ciclohexano nas conformações cadeira e bote o Prever a estabilidade de cicloexanos substituídos • Conteúdos: o Pontos de fusão e ebulição o Solubilidade o Tensão de anel e tensão torcional o Isomeria cis/trans em cicloalcanos o Conformações cadeira e bote em ciclohexano o Estabilidade de ciclohexanos substituídos • Materiais de apoio: o Vídeo aula: cicloalcanos • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de exercícios 01/07: Estereoquímica (Parte I) • Objetivos: o Diferenciar os tipos de estereoisomeria o Identificar moléculas quirais e centros assimétricos o Avaliar as propriedades físico-químicas de enantiômeros e diastereoisômeros o Calcular a pureza enantiomérica de misturas contendo enantiômeros • Conteúdos: o Esteroisômeros: enantiômeros e diastereoisômeros o Quiralidade e centros assimétricos o Atividade óptica e pureza enantiomérica • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 1) o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 2) o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 3) • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA 03/07: Estereoquímica (Parte II) • Objetivos: o Determinar a configuração absoluta R/S de centros assimétricos o Descrever atividade óptica, enantiômero, diastereoisômero, racemato, estereosseletividade e mesômero o Desenhar moléculas quirais na projeção de Fischer • Conteúdos: o Configuração absoluta R/S o Projeção de Fischer o Estereosseletividade o Racemato ou mistura racêmica o Compostos meso ou mesômeros • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 1) o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 2) o Vídeo aula: Estereoquímica (Parte 3) • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de exercícios da semana (Questões de provas anteriores) 06/07: Exercícios • Objetivos o Esclarecer dúvidas o Revisar conteúdos o Corrigir e propor novos exercícios • Materiais de apoio: o Avaliações aplicadas em semestres anteriores INSTRUMENTO AVALIATIVO REMOTO (Nota da 2ª Unidade) 08/07: Alcenos, alcinos e compostos aromáticos • Objetivos: o Identificar a estereoquímica cis/trans e E/Z em alcenos o Prever propriedades físicas de hidrocarbonetos o Identificar compostos aromáticos o Explicar a estabilidade química de anéis aromáticos • Conteúdos: o Isomeria cis/tans em alcenos o Pontos de fusão e ebulição o Solubilidade o Aromaticidade • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Isomeria cis/trans e E/Z • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de Exercícios 10/07: Álcoois, Éteres, Compostos Sulfurados e Aminas • Objetivos: o Prever propriedades físicas de álcoois, Éteres, Compostos Sulfurados e Aminas o Prever a acidez para álcoois e tióiso Identificar grupos funcionais contendo enxofre o Prever os produtos formados na oxidação de álcoois o Comparar e explicar a basicidade de aminas o Classificar aminas • Conteúdos: o Acidez e basicidade o Ponto de ebulição e solubilidade o Reações de oxidação e redução • Materiais de apoio: o Vídeo aulas: Álcoois o Vídeo aula: Reações de oxidação em álcoois o Vídeo aula: Aminas o Resumo das principais funções orgânicas sulfuradas • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de Exercícios 13/07: Compostos carbonilados (Parte 1) • Objetivos: o Identificar as funções orgânicas contendo o grupo carbonila o Prever e comparar as propriedades físicas de compostos carbonilados o Explicar a acidez de ácidos carboxílicos o Descrever mecanisticamente a reação de adição nucleofílica o Prever e comparar a reatividade de ácidos carboxílicos e seus derivados • Conteúdos: o Acidez o Pontos de ebulição e solubilidade o Mecanismo de adição nucleofílica • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Mecanismo de adição nucleofílica o Resumo comparativo das propriedades físicas de ácidos carboxílicos e dereivados • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA 15/07: Compostos carbonilados (Parte 2) & Exercícios • Objetivos: o Descrever mecanisticamente a reação de adição nucleofílica (revisão) o Prever e comparar a reatividade de ácidos carboxílicos e seus derivados (revisão) o Propor reagentes e produtos nas reações de esterificação, amidificação e hidrólise de deri- vados de ácido carboxílico • Conteúdo: o Mecanismo de adição nucleofílica • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Reatividade de compostos carbonilados • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de Exercícios Atividade remota: Nomenclatura IUPAC de compostos orgânicos • Objetivo: o Fornecer o nome IUPAC para compostos orgânicos • Conteúdo: o Nomenclatura IUPAC • Materiais de apoio: o Apostila de Nomenclatura IUPAC • Atividade: o Exercício de nomenclatura IUPAC no SIGAA o Lista de Exercícios 17/07: Carboidratos, Aminoácidos e Proteínas • Objetivos: o Identificar e classificar carboidratos o Desenhar a estrutura de carboidratos nas formas cíclica e acíclica o Identificar o tipo de ligação glicosídica presente em dissacarídeos e polissacarídeos o Relacionar a estrutura de aminoácidos em solução em função do pH do meio o Desenhar a estrutura de peptídeos formados a partir de ligações peptídicas o Explicar os tipos de estruturas (primária, secundária, terciária e quaternária) de proteínas • Conteúdos: o Definição, classificação e propriedades físicas de carboidratos o Estereoquímica de carboidratos: projeção de Fischer e epímeros o Principais monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos o Formas cíclica e acíclica de monossacarídeos: carbono anomérico, mutarrorotação, formas alfa e beta, conformação cadeira, projeção de Haworth, piranose e furanose o Ligação glicosídica o Açúcares redutores e não redutores o Aminoácidos o Zwiteríon e ponto isoelétrico o Ligação peptídica o Estruturas primária, secundária, terciária e quaternária de proteínas o Desnaturação proteica e hidrólise de proteínas • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Ligação glicosídica o Vídeo aula: Aminoácidos o Vídeo aula: Proteínas (Parte 1) o Vídeo aula: Proteínas (Parte 2) o Resumo: Biomoléculas • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de Exercícios 20/07: Ácidos graxos e Lipídeos • Objetivos: o Diferenciar óleos, ceras e gorduras o Fornecer o nome IUPAC e trivial para ácidos graxos o Identificar triglicerídeos que dão origem aos ácidos graxos o Explicar a atuação surfactante dos ácidos graxos • Conteúdos: o Ácidos graxos o Óleos, ceras, gorduras e triglicerideos o Nomenclatura: IUPAC, trivial, sistema delta, sistema ômega o Surfactantes e micelas • Materiais de apoio: o Vídeo aula: Ácidos graxos o Resumo de nomenclatura de ácidos graxos o Resumo: Biomoléculas • Atividades: o Exercícios de fixação no SIGAA o Lista de Exercícios • Exercícios de fixação no SIGAA 22/07: Exercícios • Objetivos o Esclarecer dúvidas o Revisar conteúdos o Corrigir e propor novos exercícios • Materiais de apoio: o Avaliações aplicadas em semestres anteriores o Resolução de exercícios pendentes nas listas anteriores AUTOAVALIAÇÃO E AVALIAÇÃO DA DISCIPLINA INSTRUMENTO AVALIATIVO REMOTO (Nota da 3ª Unidade)