化学常用物理常数

化学中需要用到的常数，从阿伏加德罗常数和气体常数到质子、中子和电子的质量，附符号、数值和单位。

常数	Symbol	数值	单位
阿伏加德罗常数精确	N_A	6.022 140 76 × 10²³	mol⁻¹
摩尔气体常数精确	R	8.314 462 618…	J/(mol·K)
摩尔气体常数（L·atm 单位）精确	R	0.082 057 366…	L·atm/(mol·K)
法拉第常数精确	F	96 485.332 12…	C/mol
玻尔兹曼常数精确	k_B	1.380 649 × 10⁻²³	J/K
普朗克常数精确	h	6.626 070 15 × 10⁻³⁴	J·s
基本电荷精确	e	1.602 176 634 × 10⁻¹⁹	C
真空中的光速精确	c	299 792 458	m/s
原子质量常数（1 道尔顿）	u	1.660 539 1 × 10⁻²⁷	kg
电子质量	m_e	9.109 383 7 × 10⁻³¹	kg
质子质量	m_p	1.672 621 9 × 10⁻²⁷	kg
中子质量	m_n	1.674 927 5 × 10⁻²⁷	kg
标准大气压精确	atm	101 325	Pa
理想气体在 0 °C 和 1 atm 下的摩尔体积精确	V_m	22.413 970	L/mol
理想气体在 0 °C 和 100 kPa 下的摩尔体积精确	V_m	22.710 955	L/mol
理想气体在 25 °C 和 100 kPa 下的摩尔体积精确	V_m	24.789 570	L/mol
绝对零度精确	T₀	0 K = −273.15	°C
水的离子积	K_w	1.0 × 10⁻¹⁴	(25 °C)
里德伯常数	R_∞	10 973 731.57	m⁻¹
玻尔半径	a₀	5.291 772 1 × 10⁻¹¹	m
真空介电常数	ε₀	8.854 187 8 × 10⁻¹²	F/m

精确值与测量值

自 2019 年起，国际单位制通过固定七个常数的数值来定义，其中包括阿伏加德罗常数、普朗克常数、基本电荷和玻尔兹曼常数。这些数值按定义是精确的，由它们算出的常数也是精确的，如 R = N_A × k 和 F = N_A × e。

电子、质子和中子的质量仍然需要测量，所以它们的数值带有微小的不确定度。这里显示的是取八位有效数字的结果。

当压强以帕斯卡、体积以立方米为单位，或压强以 kPa、体积以升为单位时，使用 R = 8.314 J/(mol·K)。当压强以大气压、体积以升为单位时，使用 R = 0.08206 L·atm/(mol·K)。二者是同一个常数的不同单位表示。

1 摩尔理想气体在 0 °C 和 1 atm（较早的 STP 定义）下占 22.41 L，在 0 °C 和 100 kPa（IUPAC 现行标准）下占 22.71 L。在 25 °C 和 100 kPa 下占 24.79 L。

什么是阿伏加德罗常数？

阿伏加德罗常数为 6.022 140 76 × 10²³，即 1 摩尔物质所含的粒子数。自 2019 年起，它按定义是精确值。

R 的值是多少？

摩尔气体常数 R 为 8.314 J/(mol·K)，等同于 8.314 L·kPa/(mol·K) 或 0.08206 L·atm/(mol·K)。

质子的质量是多少？

质子的质量为 1.6726 × 10⁻²⁷ kg，约合 1.0073 u。中子稍重，为 1.6749 × 10⁻²⁷ kg，电子比质子轻约 1,836 倍。