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.
| Stała | Symbol | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|---|
| 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.