Constantes physiques pour la chimie
Les constantes dont vous avez besoin en chimie, du nombre d'Avogadro et de la constante des gaz parfaits aux masses du proton, du neutron et de l'électron, avec leurs symboles, valeurs et unités.
| Constante | Symbol | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Constante d'Avogadro exacte | NA | 6.022 140 76 × 10²³ | mol⁻¹ |
| Constante molaire des gaz parfaits exacte | R | 8.314 462 618… | J/(mol·K) |
| Constante molaire des gaz parfaits (unités L·atm) exacte | R | 0.082 057 366… | L·atm/(mol·K) |
| Constante de Faraday exacte | F | 96 485.332 12… | C/mol |
| Constante de Boltzmann exacte | kB | 1.380 649 × 10⁻²³ | J/K |
| Constante de Planck exacte | h | 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ | J·s |
| Charge élémentaire exacte | e | 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ | C |
| Vitesse de la lumière dans le vide exacte | c | 299 792 458 | m/s |
| Constante de masse atomique (1 dalton) | u | 1.660 539 1 × 10⁻²⁷ | kg |
| Masse de l'électron | me | 9.109 383 7 × 10⁻³¹ | kg |
| Masse du proton | mp | 1.672 621 9 × 10⁻²⁷ | kg |
| Masse du neutron | mn | 1.674 927 5 × 10⁻²⁷ | kg |
| Atmosphère normale exacte | atm | 101 325 | Pa |
| Volume molaire d'un gaz parfait à 0 °C et 1 atm exacte | Vm | 22.413 970 | L/mol |
| Volume molaire d'un gaz parfait à 0 °C et 100 kPa exacte | Vm | 22.710 955 | L/mol |
| Volume molaire d'un gaz parfait à 25 °C et 100 kPa exacte | Vm | 24.789 570 | L/mol |
| Zéro absolu exacte | T0 | 0 K = −273.15 | °C |
| Produit ionique de l'eau | Kw | 1.0 × 10⁻¹⁴ | (25 °C) |
| Constante de Rydberg | R∞ | 10 973 731.57 | m⁻¹ |
| Rayon de Bohr | a0 | 5.291 772 1 × 10⁻¹¹ | m |
| Permittivité du vide | ε0 | 8.854 187 8 × 10⁻¹² | F/m |
Valeurs exactes et mesurées
Depuis 2019, les unités du SI sont définies en fixant les valeurs de sept constantes, dont la constante d'Avogadro, la constante de Planck, la charge élémentaire et la constante de Boltzmann. Ces valeurs sont exactes par définition, ainsi que les constantes qui en sont calculées, comme R = N_A × k et F = N_A × e.
Les masses de l'électron, du proton et du neutron sont encore mesurées : leurs valeurs comportent donc une petite incertitude. Elles sont présentées ici arrondies à huit chiffres significatifs.
Quelle constante des gaz parfaits utiliser
Utilisez R = 8,314 J/(mol·K) lorsque la pression est en pascals et le volume en mètres cubes, ou la pression en kPa et le volume en litres. Utilisez R = 0,08206 L·atm/(mol·K) lorsque la pression est en atmosphères et le volume en litres. Les deux sont la même constante exprimée dans des unités différentes.
Volume molaire et conditions standard
Une mole de gaz parfait occupe 22,41 L à 0 °C et 1 atm, l'ancienne définition des conditions normales, et 22,71 L à 0 °C et 100 kPa, la norme actuelle de l'UICPA. À 25 °C et 100 kPa, elle occupe 24,79 L.
FAQ
Qu'est-ce que le nombre d'Avogadro ?
Le nombre d'Avogadro est 6,022 140 76 × 10²³, le nombre de particules dans une mole d'une substance. Depuis 2019, il est exact par définition.
Quelle est la valeur de R ?
La constante molaire des gaz parfaits R vaut 8,314 J/(mol·K), soit 8,314 L·kPa/(mol·K) ou 0,08206 L·atm/(mol·K).
Quelle est la masse d'un proton ?
Un proton a une masse de 1,6726 × 10⁻²⁷ kg, soit environ 1,0073 u. Le neutron est légèrement plus lourd, à 1,6749 × 10⁻²⁷ kg, et l'électron est environ 1 836 fois plus léger que le proton.