Constantes físicas para química
Las constantes que necesitas en química, del número de Avogadro y la constante de los gases a las masas del protón, el neutrón y el electrón, con sus símbolos, valores y unidades.
| Constante | Symbol | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Constante de Avogadro exacto | NA | 6.022 140 76 × 10²³ | mol⁻¹ |
| Constante molar de los gases exacto | R | 8.314 462 618… | J/(mol·K) |
| Constante molar de los gases (unidades L·atm) exacto | R | 0.082 057 366… | L·atm/(mol·K) |
| Constante de Faraday exacto | F | 96 485.332 12… | C/mol |
| Constante de Boltzmann exacto | kB | 1.380 649 × 10⁻²³ | J/K |
| Constante de Planck exacto | h | 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ | J·s |
| Carga elemental exacto | e | 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ | C |
| Velocidad de la luz en el vacío exacto | c | 299 792 458 | m/s |
| Constante de masa atómica (1 dalton) | u | 1.660 539 1 × 10⁻²⁷ | kg |
| Masa del electrón | me | 9.109 383 7 × 10⁻³¹ | kg |
| Masa del protón | mp | 1.672 621 9 × 10⁻²⁷ | kg |
| Masa del neutrón | mn | 1.674 927 5 × 10⁻²⁷ | kg |
| Atmósfera estándar exacto | atm | 101 325 | Pa |
| Volumen molar de un gas ideal a 0 °C y 1 atm exacto | Vm | 22.413 970 | L/mol |
| Volumen molar de un gas ideal a 0 °C y 100 kPa exacto | Vm | 22.710 955 | L/mol |
| Volumen molar de un gas ideal a 25 °C y 100 kPa exacto | Vm | 24.789 570 | L/mol |
| Cero absoluto exacto | T0 | 0 K = −273.15 | °C |
| Producto iónico del agua | Kw | 1.0 × 10⁻¹⁴ | (25 °C) |
| Constante de Rydberg | R∞ | 10 973 731.57 | m⁻¹ |
| Radio de Bohr | a0 | 5.291 772 1 × 10⁻¹¹ | m |
| Permitividad del vacío | ε0 | 8.854 187 8 × 10⁻¹² | F/m |
Valores exactos y medidos
Desde 2019, las unidades del SI se definen fijando los valores de siete constantes, entre ellas la constante de Avogadro, la constante de Planck, la carga elemental y la constante de Boltzmann. Estos valores son exactos por definición, igual que las constantes calculadas a partir de ellos, como R = N_A × k y F = N_A × e.
Las masas del electrón, el protón y el neutrón siguen midiéndose, así que sus valores tienen una pequeña incertidumbre. Aquí se muestran redondeados a ocho cifras significativas.
Qué constante de los gases usar
Usa R = 8,314 J/(mol·K) cuando la presión está en pascales y el volumen en metros cúbicos, o la presión en kPa y el volumen en litros. Usa R = 0,08206 L·atm/(mol·K) cuando la presión está en atmósferas y el volumen en litros. Ambas son la misma constante en unidades distintas.
Volumen molar y condiciones estándar
Un mol de un gas ideal ocupa 22,41 L a 0 °C y 1 atm, la definición antigua de STP, y 22,71 L a 0 °C y 100 kPa, el estándar actual de la IUPAC. A 25 °C y 100 kPa ocupa 24,79 L.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el número de Avogadro?
El número de Avogadro es 6,022 140 76 × 10²³, el número de partículas de un mol de una sustancia. Desde 2019 es exacto por definición.
¿Cuál es el valor de R?
La constante molar de los gases R es 8,314 J/(mol·K), que es lo mismo que 8,314 L·kPa/(mol·K) o 0,08206 L·atm/(mol·K).
¿Cuál es la masa de un protón?
Un protón tiene una masa de 1,6726 × 10⁻²⁷ kg, unos 1,0073 u. El neutrón es algo más pesado, con 1,6749 × 10⁻²⁷ kg, y el electrón es unas 1836 veces más ligero que el protón.