Apêndice

• As massas atômicas foram extraídas da tabela periódica de maio de 2022 da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada), e arredondadas para uma casa decimal. As grafias dos nomes dos elementos estão de acordo com a tradução da SBQ (Sociedade Brasileira de Química).
• As massas atômicas nesta tabela não têm unidade. Cada valor pode ser interpretado como a massa de um átomo do elemento em unidades de massa atômica (u), a massa de um mol de átomos do elemento em gramas (g) ou a massa molar do elemento em gramas por mol (g/mol).
• Para os elementos radioativos sem isótopos estáveis, a massa atômica relativa está entre colchetes e corresponde ao número de massa do isótopo com maior tempo de meia-vida.

Forma longa

• A imagem acima considera que os integrantes do grupo 3 são o escândio (Sc), o ítrio (Y), o lutécio (Lu) e o laurêncio (Lr). Outras versões colocam o lantânio (La) e o actínio (Ac) como os dois últimos. (Mais raramente, existem autores que consideram todos os lantanídeos e actinídeos como parte do grupo 3.)

(Entre colchetes, estão os nomes antigos de cátions com várias cargas possíveis. Não é recomendado o uso desses nomes.)

Unidades base do SI

O SI (Sistema Internacional de Unidades) tem sete unidades base, que estão na Tabela Ap.3. A partir delas, por operações matemáticas, podem ser derivadas várias outras unidades.

Desde maio de 2019, as unidades são definidas considerando uma certa constante natural (por exemplo, a velocidade da luz) e dizendo que essa constante tem um certo valor tal naquela unidade (ou numa unidade derivada). É um jeito meio bizarro, mas permitiu que o quilograma passasse a ser definido a partir de uma constante natural em vez de um objeto real.

Segundo

O segundo é a unidade de tempo. Sua definição até maio de 2019 era: “o segundo é a duração de 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133”.

Desde maio de 2019, sua definição é basicamente uma reescrita disso:

O segundo é a unidade de tempo. É definido tomando o valor da frequência da transição hiperfina do átomo de césio-133 (∆ν_Cs) como sendo 9 192 631 770 quando ele for expresso na unidade hertz (Hz), que equivale a s⁻¹.

Metro

O metro é a unidade de comprimento. Sua definição até maio de 2019 era: “o metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299 792 458 de segundo”.

Desde maio de 2019, sua definição é basicamente uma reescrita disso:

O metro é a unidade de comprimento. É definido tomando o valor da velocidade da luz no vácuo (c) como sendo 299 792 458 quando ele for expresso na unidade metro por segundo (m/s ou m·s⁻¹).

Quilograma

O quilograma é a unidade de massa. Sua definição até maio de 2019 era: “o quilograma é igual à massa do protótipo internacional do quilograma”.kilograma

O protótipo internacional do quilograma (IPK, International Prototype of the Kilogram) é um cilindro de 3,9 cm × 3,9 cm de uma liga de platina e irídio que teve sua massa definida como “um quilograma”. Acontece que, ao longo do tempo, houve uma variação na massa do IPK (e de suas cópias autorizadas espalhadas pelo mundo), e isso poderia se tornar um problema para trabalhos que exigem extrema precisão.

Por isso, desde maio de 2019, o quilograma teve uma mudança radical na sua definição:

O quilograma é a unidade de massa. É definido tomando o valor da constante de Planck (h) como sendo 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ quando ele for expresso na unidade joule-segundo (J·s), que equivale a kg·m²·s⁻¹.

Isso não vai fazer nenhuma diferença significativa nas nossas medições cotidianas de massa, mas vai permitir que o quilograma passe a ser padronizado sem depender de um objeto físico, que pode ser alterado ou danificado.

Ampère

O ampère (ou ampere) é a unidade de corrente elétrica.ampere Sua definição até maio de 2019 era: “o ampère é a intensidade de uma corrente elétrica constante que, se mantida em dois condutores paralelos, retilíneos, de comprimento infinito, de seção circular desprezível, e situados à distância de 1 metro entre si, no vácuo, produz entre estes condutores uma força igual a 2 × 10⁻⁷ newton por metro de comprimento”.

Como realizar experimentos com fios de tamanho infinito é um problema, desde maio de 2019 a definição do ampère não depende mais disso:

O ampère é a unidade de corrente elétrica. É definido tomando o valor da carga elementar (e) como sendo 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ quando ele for expresso na unidade coulomb (C), que equivale a A·s.

Kelvin

O kelvin é a unidade de temperatura termodinâmica. Sua definição até maio de 2019 era: “o kelvin é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água”.

Desde maio de 2019, o kelvin não é definido mais a partir do ponto triplo da água:

O kelvin é a unidade de temperatura termodinâmica. É definido tomando o valor da constante de Boltzmann (k ou k_B) como sendo 1,380 649 × 10⁻²³ quando ele for expresso na unidade joule por kelvin (J/K), que equivale a kg·m²·s⁻²·K⁻¹.

Mol

O mol é a unidade de quantidade de substância (ou quantidade de matéria). Sua definição até maio de 2019 era: “o mol é a quantidade de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares [átomos, moléculas, íons, elétrons, etc.] quantos átomos existem em 0,012 quilograma [12 gramas] de carbono-12”.

Desde maio de 2019, o mol não é mais definido a partir de uma massa:

O mol é a unidade de quantidade de substância. É definido tomando o valor da constante de Avogadro (N_A) como sendo 6,022 140 76 × 10²³ quando ele for expresso na unidade mol⁻¹.

A relação do mol com a constante de Avogadro já era conhecida e extremamente explorada (“um mol de átomos contém aproximadamente 6,02 × 10²³ átomos”, etc.). Agora ela é de fato a definição oficial.

Candela

A candela é a unidade de intensidade luminosa. Sua definição até maio de 2019 era: “a candela é a intensidade luminosa, numa dada direção, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de frequência 540 × 10¹² hertz e que tem uma intensidade radiante nessa direção de 1/683 watt por esferorradiano”.

Desde maio de 2019, sua definição é basicamente uma reescrita disso:

A candela é a unidade de intensidade luminosa. É definida tomando o valor da eficácia luminosa de uma radiação monocromática de frequência 540 × 10¹² Hz (K_cd) como sendo 683 quando ele for expresso na unidade lumen por watt (lm/W), que equivale a cd·sr·kg⁻¹·m⁻²·s³.555nm

Até onde sei, não se fala da candela no ensino médio, e em disciplinas introdutórias de física no ensino superior eu também nunca ouvi falar.fotometria

E vendo a definição, é até compreensível: a candela é dependente do esferorradiano (ou esterradiano), que é a unidade de ângulo sólido no SI (e não é vista no ensino médio). Um ângulo sólido é uma medida do campo de visão a partir de um ponto (como se fosse um cone saindo desse ponto).

Assim como ângulos planos são medidos em radianos, ângulos sólidos são medidos em esferorradianos. Um ângulo plano em radianos, quando projetado numa circunferência, dá um certo comprimento (o comprimento de um arco de um radiano é o raio da circunferência; o comprimento da circunferência é 2π radianos). Um certo ângulo sólido em esferorradianos, quando projetado numa esfera, dá uma certa área (a área projetada por um esferorradiano é o raio da esfera ao quadrado; a área da esfera é 4π esferorradianos).

Outras grandezas e unidades derivadas

Unidades compostas que envolvem divisão podem ser escritas apenas como multiplicações (simbolizadas com ponto central ou um espaço), por exemplo: m/s² = m · s⁻² = m s⁻².

Prefixos de múltiplos e submúltiplos

Os prefixos mais recentes, adicionados em 2022, são quetta-, ronna-, ronto- e quecto-. Quetta- (10³⁰) e ronna- (10²⁷) foram adicionados devido à necessidade de expressar quantidades imensas de informação digital (ex.: quettabytes). Quecto- (10⁻³⁰) e ronto- (10⁻²⁷) foram adicionados para manter uma simetria, mas não houve um motivo especial para serem criados.

A Tabela Ap.6 mostra as configurações eletrônicas dos elementos químicos no estado fundamental, no estado gasoso. A maioria segue a sequência do princípio Aufbau (diagrama de Pauling); as exceções estão destacadas com *. Configurações previstas estão destacadas com ^†.