Stałe fizyczne w chemii

Stałe potrzebne w chemii, od liczby Avogadra i stałej gazowej po masy protonu, neutronu i elektronu, z ich symbolami, wartościami i jednostkami.

StałaSymbolWartośćJednostka
Stała Avogadra dokładna NA 6.022 140 76 × 10²³ mol⁻¹
Molowa stała gazowa dokładna R 8.314 462 618… J/(mol·K)
Molowa stała gazowa (w jednostkach L·atm) dokładna R 0.082 057 366… L·atm/(mol·K)
Stała Faradaya dokładna F 96 485.332 12… C/mol
Stała Boltzmanna dokładna kB 1.380 649 × 10⁻²³ J/K
Stała Plancka dokładna h 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ J·s
Ładunek elementarny dokładna e 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ C
Prędkość światła w próżni dokładna c 299 792 458 m/s
Atomowa jednostka masy (1 dalton) u 1.660 539 1 × 10⁻²⁷ kg
Masa elektronu me 9.109 383 7 × 10⁻³¹ kg
Masa protonu mp 1.672 621 9 × 10⁻²⁷ kg
Masa neutronu mn 1.674 927 5 × 10⁻²⁷ kg
Atmosfera normalna dokładna atm 101 325 Pa
Objętość molowa gazu doskonałego w 0 °C i 1 atm dokładna Vm 22.413 970 L/mol
Objętość molowa gazu doskonałego w 0 °C i 100 kPa dokładna Vm 22.710 955 L/mol
Objętość molowa gazu doskonałego w 25 °C i 100 kPa dokładna Vm 24.789 570 L/mol
Zero bezwzględne dokładna T0 0 K = −273.15 °C
Iloczyn jonowy wody Kw 1.0 × 10⁻¹⁴ (25 °C)
Stała Rydberga R∞ 10 973 731.57 m⁻¹
Promień Bohra a0 5.291 772 1 × 10⁻¹¹ m
Przenikalność elektryczna próżni ε0 8.854 187 8 × 10⁻¹² F/m

Wartości dokładne i mierzone

Od 2019 roku jednostki SI są definiowane przez ustalenie wartości siedmiu stałych, w tym stałej Avogadra, stałej Plancka, ładunku elementarnego i stałej Boltzmanna. Te wartości są dokładne z definicji, podobnie jak stałe obliczane z nich, takie jak R = N_A × k i F = N_A × e.

Masy elektronu, protonu i neutronu są nadal mierzone, więc ich wartości mają niewielką niepewność. Podano je tu zaokrąglone do ośmiu cyfr znaczących.

Której stałej gazowej użyć

Użyj R = 8,314 J/(mol·K), gdy ciśnienie jest w paskalach, a objętość w metrach sześciennych, albo ciśnienie w kPa, a objętość w litrach. Użyj R = 0,08206 L·atm/(mol·K), gdy ciśnienie jest w atmosferach, a objętość w litrach. Obie wartości to ta sama stała w różnych jednostkach.

Objętość molowa i warunki standardowe

Jeden mol gazu doskonałego zajmuje 22,41 L w 0 °C i 1 atm, według starszej definicji STP, oraz 22,71 L w 0 °C i 100 kPa, według obecnego standardu IUPAC. W 25 °C i 100 kPa zajmuje 24,79 L.

FAQ

Czym jest liczba Avogadra?

Liczba Avogadra to 6,022 140 76 × 10²³, czyli liczba cząstek w jednym molu substancji. Od 2019 roku jest dokładna z definicji.

Jaką wartość ma R?

Molowa stała gazowa R wynosi 8,314 J/(mol·K), co jest tym samym co 8,314 L·kPa/(mol·K) lub 0,08206 L·atm/(mol·K).

Jaka jest masa protonu?

Proton ma masę 1,6726 × 10⁻²⁷ kg, czyli około 1,0073 u. Neutron jest nieco cięższy, 1,6749 × 10⁻²⁷ kg, a elektron jest około 1 836 razy lżejszy od protonu.