ค่าคงที่ทางฟิสิกส์สำหรับเคมี
ค่าคงที่ที่ต้องใช้ในวิชาเคมี ตั้งแต่เลขอาโวกาโดรและค่าคงที่แก๊สถึงมวลของโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน พร้อมสัญลักษณ์ ค่า และหน่วย
| ค่าคงที่ | Symbol | ค่า | หน่วย |
|---|---|---|---|
| ค่าคงที่อาโวกาโดร แน่นอน | NA | 6.022 140 76 × 10²³ | mol⁻¹ |
| ค่าคงที่แก๊สโมลาร์ แน่นอน | R | 8.314 462 618… | J/(mol·K) |
| ค่าคงที่แก๊สโมลาร์ (หน่วย L·atm) แน่นอน | R | 0.082 057 366… | L·atm/(mol·K) |
| ค่าคงที่ฟาราเดย์ แน่นอน | F | 96 485.332 12… | C/mol |
| ค่าคงที่โบลต์ซมันน์ แน่นอน | kB | 1.380 649 × 10⁻²³ | J/K |
| ค่าคงที่พลังค์ แน่นอน | h | 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ | J·s |
| ประจุมูลฐาน แน่นอน | e | 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ | C |
| ความเร็วแสงในสุญญากาศ แน่นอน | c | 299 792 458 | m/s |
| ค่าคงที่มวลอะตอม (1 ดาลตัน) | u | 1.660 539 1 × 10⁻²⁷ | kg |
| มวลอิเล็กตรอน | me | 9.109 383 7 × 10⁻³¹ | kg |
| มวลโปรตอน | mp | 1.672 621 9 × 10⁻²⁷ | kg |
| มวลนิวตรอน | mn | 1.674 927 5 × 10⁻²⁷ | kg |
| บรรยากาศมาตรฐาน แน่นอน | atm | 101 325 | Pa |
| ปริมาตรโมลาร์ของแก๊สอุดมคติที่ 0 °C และ 1 atm แน่นอน | Vm | 22.413 970 | L/mol |
| ปริมาตรโมลาร์ของแก๊สอุดมคติที่ 0 °C และ 100 kPa แน่นอน | Vm | 22.710 955 | L/mol |
| ปริมาตรโมลาร์ของแก๊สอุดมคติที่ 25 °C และ 100 kPa แน่นอน | Vm | 24.789 570 | L/mol |
| ศูนย์องศาสัมบูรณ์ แน่นอน | T0 | 0 K = −273.15 | °C |
| ผลคูณไอออนของน้ำ | Kw | 1.0 × 10⁻¹⁴ | (25 °C) |
| ค่าคงที่ริดเบิร์ก | R∞ | 10 973 731.57 | m⁻¹ |
| รัศมีโบร์ | a0 | 5.291 772 1 × 10⁻¹¹ | m |
| สภาพยอมของสุญญากาศ | ε0 | 8.854 187 8 × 10⁻¹² | F/m |
ค่าที่แน่นอนและค่าที่วัดได้
ตั้งแต่ปี 2019 หน่วย SI ถูกนิยามโดยกำหนดค่าของค่าคงที่เจ็ดตัว รวมถึงค่าคงที่อาโวกาโดร ค่าคงที่พลังค์ ประจุมูลฐาน และค่าคงที่โบลต์ซมันน์ ค่าเหล่านี้แน่นอนโดยนิยาม และค่าคงที่ที่คำนวณจากค่าเหล่านี้ก็เช่นกัน เช่น R = N_A × k และ F = N_A × e
มวลของอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนยังคงเป็นค่าที่วัดได้ จึงมีความไม่แน่นอนเล็กน้อย แสดงไว้ที่นี่โดยปัดเป็นเลขนัยสำคัญแปดตัว
ควรใช้ค่าคงที่แก๊สค่าใด
ใช้ R = 8.314 J/(mol·K) เมื่อความดันเป็นพาสคัลและปริมาตรเป็นลูกบาศก์เมตร หรือความดันเป็น kPa และปริมาตรเป็นลิตร ใช้ R = 0.08206 L·atm/(mol·K) เมื่อความดันเป็นบรรยากาศและปริมาตรเป็นลิตร ทั้งสองเป็นค่าคงที่ตัวเดียวกันในหน่วยต่างกัน
ปริมาตรโมลาร์และสภาวะมาตรฐาน
แก๊สอุดมคติหนึ่งโมลมีปริมาตร 22.41 L ที่ 0 °C และ 1 atm ซึ่งเป็นนิยาม STP แบบเก่า และ 22.71 L ที่ 0 °C และ 100 kPa ซึ่งเป็นมาตรฐาน IUPAC ปัจจุบัน ที่ 25 °C และ 100 kPa มีปริมาตร 24.79 L
คำถามที่พบบ่อย
เลขอาโวกาโดรคืออะไร
เลขอาโวกาโดรคือ 6.022 140 76 × 10²³ ซึ่งเป็นจำนวนอนุภาคในสารหนึ่งโมล ตั้งแต่ปี 2019 เป็นค่าที่แน่นอนโดยนิยาม
ค่าของ R คือเท่าใด
ค่าคงที่แก๊สโมลาร์ R คือ 8.314 J/(mol·K) ซึ่งเท่ากับ 8.314 L·kPa/(mol·K) หรือ 0.08206 L·atm/(mol·K)
โปรตอนมีมวลเท่าใด
โปรตอนมีมวล 1.6726 × 10⁻²⁷ kg หรือประมาณ 1.0073 u นิวตรอนหนักกว่าเล็กน้อยที่ 1.6749 × 10⁻²⁷ kg และอิเล็กตรอนเบากว่าโปรตอนประมาณ 1,836 เท่า