Química Inorgânica Avançada (IQU-708)

Ementa

Estrutura Atômica. Termos Espectrais. Eletronegatividade. Simetria. Espectroscopia no infravermelho de compostos de coordenação. Teoria de orbitais moleculares aplicada à química inorgânica. Teorias de ligação química aplicadas aos compostos de coordenação. Teoria de bandas

Evolução estelar e a formação dos elementos químicos

Processos nucleares e a evolução estelar

Tabela Periodica

Tabela periódica para download com todos os elementos químicos descobertos até 2016, incluindo os pesos atômicos IUPAC 2009 ajustados para 5 algarismos significativos

Tabela periódica da sala 633 e os símbolos dos elementos 41, 43, 61, 85 e 87

Video do Prof. M. Poliakoff sobre a Tabela Periódica da 633

Site com videos para todos os elementos da Tabela Periódica

Diagrama de cromaticidade

Diagrama das cores com a indicação dos comprimentos de onda para cada cor isoladamente e as cores mostradas por um corpo negro em diferentes temperaturas (K)

Bibliografia - Tabela Periódica

• LAVELLE, L.
  Lanthanum (La) and Actinium (Ac) Should Remain in the d-Block
  J. Chem. Educ. 85(11):1482-1484(2008)
• TOMA, H. E.
  AITP - 2019 - Ano Internacional da Tabela Periódica dos Elementos Químicos
  Quim. Nova 42(4):468-472(2019)
• Melo Filho, J. M.; Faria, R. B.
  120 Anos da Classificação Periódica dos Elementos
  Quim. Nova 13(1):53-58(1990)

Bibliografia - Nomenclatura

• CONNELY, N. G.; DAMHUS, T.; HARTSHORN, R. M.; HUTTON, A. T.
  Nomenclatura de Química Inorgânica - Recomendações da IUPAC de 2005
  IST Press: Lisboa, 2017

Bibliografia - Livros de caráter geral

Contêm grande parte do conteúdo do curso

• PFENNIG. B. W.
  Principles of Inorganic Chemistry
  Wiley 2015
• MIESSLER, G. L.; FISHER, P. J.; TARR, D. A.
  Química Inorgânica, 5a. ed.
  Pearson 2014
• MIESSLER, G. L.; TARR, D. A.
  Inorganic Chemistry, 4a. ed.
  Upper Saddle River: Prentice Hall, 2010
• HUHEEY, J. E.; KEITER, E. A.; KEITER, R. L.
  Inorganic Chemistry - Principles of Structure and Reactivity, 4a. ed.
  Nova Iorque: HarperCollins College Publishers, 1993
• WELLER, M.; OVERTON, T.; ROURKE, J.; ARMSTRONG, F.
  Inorganic Chemistry, 6a. ed.
  Oxford: Oxford University Press, 2014
• WELLER, M. T.; OVERTON, T. L.; ROURKE, J. P.; ARMSTRONG, F. A.
  Química Inorgânica, 6a. ed.
  Porto Alegre: Bookman Companhia Editora, 2017
• HOUSECROFT, C.; SHARPE, A. G.
  Inorganic Chemistry, 4a. ed.
  Upper Saddle River: Prentice Hall, 2012
• HOUSECROFT, C.; SHARPE, A. G.
  Química Inorgânica, 4a. ed.
  Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 2013
• de FARIAS, R. F. (Organizador)
  Química de Complexos - Fundamentos e Atualidades, 2a. ed.
  Editora Átomo, 2009
• JONES, C. J.
  A Química dos Elementos do Bloco D e F
  Bookman, 2002
• COTTON, F. A.; WILKINSON, G.
  Química Inorgânica
  Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1978
• DOUGLAS, B. E.; McDANIEL, D. H.; ALEXANDER, J. J.
  Concepts and Models of Inorganic Chemistry, 3a. ed., Nova Iorque: John Wiley & Sons, Inc, 1994

Bibliografia - Livros de teoria atômica e espectroscopia

• McCAW, C. S.
  Orbitals - With Applications in Atomic Spectra
  Imperial College Press, 2015
• HARRIS, D. C.; BERTOLUCCI, M. D.
  Symmetry and Spectroscopy
  Oxford, 1978
• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Orbitals, and Spectra (S.O.S.)
  Wiley, 1971
• DRAGO, R. S.
  Physical Methods in Chemistry
  Saunders, 1977
• NAKAMOTO, K.
  Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part A. Theory and Applications in Inorganic Chemistry, 6a. ed.
  Wiley, 2009
• NAKAMOTO, K.
  Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Part B. Applications in Coordination, Organometallic, and Bioinorganic Chemistry, 6a. ed.
  Wiley, 2009
• LEVER, A. B. P.
  Inorganic Electronic Spectroscopy, 2a. ed.
  Elsevier, 1984

Bibliografia - Termos Espectroscópicos - Notas de Aula

• FARIA, R. B.
  Termos Espectrais para Átomos e Íons Livres
  Departamento de Química Inorgânica - IQ - UFRJ, 2024

Bibliografia - Artigos sobre teoria atômica, espectroscopia, difração e comportamento ondulatório do elétron

• HARADA, K.; AKASHI, T.; NIITSU, K.; SHIMADA, K.; ONO, Y. A.; SHINDO, D.; SHINADA, H.; MORI, S.
  Interference experiment with asymmetric double slit by using 1.2-MV field emission transmission electron microscope
  Sci. Rep. 8:1008(2018)
• MORWICK, J. J.
  What is the Electron , Really?
  J. Chem. Educ. 55(10):662-665(1978)
• RICH, R. L.; SUTER, R. W.
  Periodicity and Some Graphical Insights on the Tendency toward Empty, Half-full, and Full Subshells
  J. Chem. Educ. 65(8):702-704(1988)
• OROFINO, H.; MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  The use of Rich and Suter diagrams to explain transition elements electron configurations
  Quim. Nova 36(6):894-896(2013)
• OROFINO, H.; MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  ERRATA - The use of Rich and Suter diagrams to explain transition elements electron configurations
  Quim. Nova 37(1):194(2014)
• OROFINO, H.; FARIA, R. B.
  Obtaining the Electron Angular Momentum Coupling Spectroscopic Terms, jj
  J. Chem. Educ. 87(12):1451-1454(2010)
• DIAS, L. A. L.; CARDOZO, T. M.; FARIA, R. B.
  The Role of jj Coupling on the Energy Levels of Heavy Atoms
  Quim. Nova 48(1):e-20250006, 1-7(2025)
• SANT'ANNA, R. T. P.; MONTEIRO, E. V.; PIRES, R. O.; PERES, R. C. D.; FARIA, R. B.
  Moseley and X-ray Spectra
  J. Chem. Educ. 96(7):1424-1430(2019)
• SMITH, D. W.
  The 'Anomalous' Ionization Potential of Bismuth
  J. Chem. Educ. 52(9):576-577(1975)
• CHAMIZO, J. A.
  The "Anomalous" Electron Affinity of Lead - An Example of Isoelectronic Behavior
  J. Chem. Educ. 61(10):874(1984)

Bibliografia - Livros que tratam mais especificamente de Simetria

• COTTON, F. A.
  Chemical Applications of Group Theory, 3a. ed.
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 1990
• HARRIS, D. C.; BERTOLUCCI, M. D.
  Symmetry and Spectroscopy
  Oxford, 1978
• FAZZIO, A.; WATARI, K.
  Introdução à Teoria de Grupos - com aplicações em moléculas e sólidos Santa Maria: Editora UFSM, 1998
• CARTER, R; L.
  Molecular Symmetry and Group Theory
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 1998
• KETTLE, S. F. A.
  Symmetry and Structure - Readable Group Theory for Chemists, 3a. ed.
  Nova Iorque: John Wiley & Sons, 2007
• MAURYA, R. C.; MIR. J. M.
  Molecular Symmetry and Group Theory - Approaches in Spectroscopy and Chemical Reactions
  Walter de Gruyter GmbH, 2019

Bibliografia - Artigos sobre simetria e orbitais moleculares

• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part I: Symmetry operations and their importance for chemical problems
  J. Chem. Educ. 47(4):246-252(1970)
• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part II: Classification of molecules into point groups
  J. Chem. Educ. 47(5):372-377(1970)
• ORCHIN, M.; JAFFÉ, H. H.
  Symmetry, Point Groups, and Character Tables. Part III: Character tables and their significance
  J. Chem. Educ. 47(7):510-516(1970)
• ZELDIN, M.
  An Introduction to Molecular Symmetry and Symmetry Point Groups
  J. Chem. Educ. 43(1):17-20(1966)
• DIAS, L. A. L.; FARIA, R. B.
  Cartesian axis and plane conventions in C_nv symmetry groups
  Quim. Nova 44(10):1388-1391(2021)
• CARTER, R. L.
  The Tabular Method for Reducing Representations
  J. Chem. Educ. 68(5):373-374(1991)
• NIECE, B. K.
  A Spreadsheet To Facilitate Group Theory Calculations and Display of Character Tables
  J. Chem. Educ. 89(12):1604-1605(2012)
• DIAS, L. A. L.; FARIA, R. B.
  Practical Decomposition of Irreducible Representations: Applications to Molecular Vibrations and Molecular Orbitals
  J. Chem. Educ. 97:ASAP(2020)
• BAIBICH, I. M.; BUTLER, I. S.
  A brief introduction to molecular orbital theory of simple polyatomic molecules for undergraduate chemistry students
  Quim. Nova 35(7):1474-1476(2012)
• MACHADO, S. P.; FARIA, R. B.
  Explaining the geometry of simple molecules using molecular orbital energy-level diagrams built by using symmetry principles
  Quim. Nova 41(5):587-593(2018)
• GRUSHOW, A.
  Is It Time To Retire the Hybrid Atomic Orbital?
  J. Chem. Educ. 88:860-862(2011)
• LAING, M.
  No Rabbit Ears on Water. The Structure of the Water Molecule: What Should We Tell the Students?
  J. Chem. Educ. 64(2):124-128(1987)

Bibliografia - Espectroscopia Eletrônica de Compostos de Coordenação

• Gushikem, Y.
  Espectros eletrônicos de alguns complexos de geometria octaédrica de Ni²⁺: uma introdução prática à teoria do campo cristalino no curso de graduação
  Quim. Nova 28(1):153-156(2005)
• FIGGS, B. N.
  Introduction to Ligand Fields
  Malabar, Fl: Robert E. Krieger Publishing Company, 1986
• LEVER, A. B. P.
  Inorganic Electronic Spectroscopy
  Amsterdam: Elsevier Publishing Company, 1968
• BALLHAUSEN, C. J.
  Introduction to Ligand Field Theory
  Nova Iorque: McGraw-Hill Book Company, Inc., 1962

Leituras complementares, de caráter geral - Artigos

• SANTOS, L. M.; SARTO, L. E.; BOZZA, G. F.; de ALMEIDA, E. T.
  Química de Coordenação: Um sonho audacioso de Alfred Werner
  Rev. Virtual Quim. 6(5):1260-1281(2014)
• RIVEROS, J. M.
  O legado de Niels Bohr
  Quím. Nova 36(7):931-932(2013)
• BRAGA, J. P.; FILGUEIRAS, C.A.L.
  O centenário da Teoria de Bohr
  Quím. Nova 36(7):1073-1077(2013)
• FILGUEIRAS, C. A. L.; BRAGA, J. P.; LEMES, N. H. T.
  O centenário da molécula de Bohr
  Quím. Nova 36(7):1078-1082(2013)

Leituras complementares, de caráter geral - Livros

• ANANTHASWAMY, A.
  Through two doors at once
  Duckworth Books Ltd: Richmond, UK, 2023.
• LIVIO, M.
  The Equation That Couldn’t Be Solved. How Mathematical Genius Discovered the Language of Symmetry
  Simon & Schuster: Nova Iorque, 2005.
• FONTANI, M.; COSTA, M.; ORNA, M. V.
  The Lost Elements - The Periodic Table's Shadow Side
  Oxford University Press: Oxford, 2015.
• SCERRI, E. R.
  A Tale of Seven Elements
  Oxford University Press: Oxford, 2013.
• SALAM, A.; HEISENBERG, W.; DIRAC, P. A. M.
  A unificação das forças fundamentais. O grande desafio da física comtemporânea
  Jorge Zahar Editor Ltda.: Rio de Janeiro, 1993.
• SCHUMM, B. A.
  Deep Down Things. The Breathtaking Beauty of Particle Physics
  The John Hopkins University Press: Baltimore, 2004.
• HAWKING, S.; MLODINOW, L.
  Uma nova história do tempo
  Ediouro Publicações S.A.: Rio de Janeiro, 2005.
• SCERRI, E. R.
  The Periodic Table. Its Story and Its Significance
  Oxford University Press: Oxford, 2007.
• STRATHERN, P.
  O sonho de Mendeleiev - A verdadeira história da química
  Jorge Zahar Editor Ltda.: Rio de Janeiro, 2002.
• ABDALLA, M. C. B.
  Bohr - O arquiteto do átomo
  Odisseus Editora Ltda: São Paulo, 2002.
• FILGUEIRAS, C. A. L.
  Lavoisier - O estabelecimento da Química Moderna
  Odisseus Editora Ltda: São Paulo, 2002
• SACKS, O.
  Tio Tungstênio - Memórias de uma infância química
  Companhia das Letras: São Paulo, 2002

Alguns portais de utilidade geral

• Sítio com tutorial de simetria e que permite visualizar as operações de simetria de várias moléculas
• Aula, em espanhol, no YouTube, ensinando as operações de simetria
• Sítio com tabela periódica que permite visualizar diversos dados atualizados de cada um dos elementos químicos
• Sítio com as constantes físicas atualizadas
• Sítio com os níveis de energias e as linhas espectrais de átomos e íons livres
• Sítio do Observatório de Mauna Loa, Havaí, que disponibiliza dados sobre gases de efeito estufa e ozônio na atmosfera, em diversos locais de todo o mundo.

Listas de Exercícios

1a Lista - Teoria Atômica e Termos Espectrais
2a Lista - Determinação do Grupo de Pontos
3a Lista - Simetria e Orbitais Moleculares

4a Lista - Compostos de Coordenação