Hằng số vật lý trong hóa học
Các hằng số bạn cần trong hóa học, từ số Avogadro và hằng số khí đến khối lượng của proton, neutron và electron, kèm ký hiệu, giá trị và đơn vị.
| Hằng số | Symbol | Giá trị | Đơn vị |
|---|---|---|---|
| Hằng số Avogadro chính xác | NA | 6.022 140 76 × 10²³ | mol⁻¹ |
| Hằng số khí mol chính xác | R | 8.314 462 618… | J/(mol·K) |
| Hằng số khí mol (đơn vị L·atm) chính xác | R | 0.082 057 366… | L·atm/(mol·K) |
| Hằng số Faraday chính xác | F | 96 485.332 12… | C/mol |
| Hằng số Boltzmann chính xác | kB | 1.380 649 × 10⁻²³ | J/K |
| Hằng số Planck chính xác | h | 6.626 070 15 × 10⁻³⁴ | J·s |
| Điện tích nguyên tố chính xác | e | 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ | C |
| Tốc độ ánh sáng trong chân không chính xác | c | 299 792 458 | m/s |
| Hằng số khối lượng nguyên tử (1 dalton) | u | 1.660 539 1 × 10⁻²⁷ | kg |
| Khối lượng electron | me | 9.109 383 7 × 10⁻³¹ | kg |
| Khối lượng proton | mp | 1.672 621 9 × 10⁻²⁷ | kg |
| Khối lượng neutron | mn | 1.674 927 5 × 10⁻²⁷ | kg |
| Khí quyển chuẩn chính xác | atm | 101 325 | Pa |
| Thể tích mol của khí lý tưởng ở 0 °C và 1 atm chính xác | Vm | 22.413 970 | L/mol |
| Thể tích mol của khí lý tưởng ở 0 °C và 100 kPa chính xác | Vm | 22.710 955 | L/mol |
| Thể tích mol của khí lý tưởng ở 25 °C và 100 kPa chính xác | Vm | 24.789 570 | L/mol |
| Độ không tuyệt đối chính xác | T0 | 0 K = −273.15 | °C |
| Tích số ion của nước | Kw | 1.0 × 10⁻¹⁴ | (25 °C) |
| Hằng số Rydberg | R∞ | 10 973 731.57 | m⁻¹ |
| Bán kính Bohr | a0 | 5.291 772 1 × 10⁻¹¹ | m |
| Hằng số điện môi chân không | ε0 | 8.854 187 8 × 10⁻¹² | F/m |
Giá trị chính xác và giá trị đo được
Từ năm 2019, các đơn vị SI được định nghĩa bằng cách cố định giá trị của bảy hằng số, trong đó có hằng số Avogadro, hằng số Planck, điện tích nguyên tố và hằng số Boltzmann. Các giá trị này là chính xác theo định nghĩa, và các hằng số tính từ chúng cũng vậy, như R = N_A × k và F = N_A × e.
Khối lượng của electron, proton và neutron vẫn được đo, nên giá trị của chúng có một độ bất định nhỏ. Ở đây chúng được làm tròn đến tám chữ số có nghĩa.
Dùng hằng số khí nào
Dùng R = 8,314 J/(mol·K) khi áp suất tính bằng pascal và thể tích bằng mét khối, hoặc áp suất bằng kPa và thể tích bằng lít. Dùng R = 0,08206 L·atm/(mol·K) khi áp suất tính bằng atm và thể tích bằng lít. Cả hai là cùng một hằng số ở các đơn vị khác nhau.
Thể tích mol và điều kiện chuẩn
Một mol khí lý tưởng chiếm 22,41 L ở 0 °C và 1 atm, định nghĩa cũ của STP, và 22,71 L ở 0 °C và 100 kPa, chuẩn hiện hành của IUPAC. Ở 25 °C và 100 kPa nó chiếm 24,79 L.
Câu hỏi thường gặp
Số Avogadro là gì?
Số Avogadro là 6,022 140 76 × 10²³, số hạt trong một mol chất. Từ năm 2019 nó là giá trị chính xác theo định nghĩa.
Giá trị của R là bao nhiêu?
Hằng số khí mol R là 8,314 J/(mol·K), bằng 8,314 L·kPa/(mol·K) hoặc 0,08206 L·atm/(mol·K).
Khối lượng của một proton là bao nhiêu?
Một proton có khối lượng 1,6726 × 10⁻²⁷ kg, khoảng 1,0073 u. Neutron nặng hơn một chút, ở 1,6749 × 10⁻²⁷ kg, và electron nhẹ hơn proton khoảng 1836 lần.