GB 3102.8 物理化学和分子物理学的量和单位

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中华人民共和国国家标准
物理化学和分子物理学的量和单位
Quantities and units—Physical chemistry and molecular physics
GB 3102.8

沿革和最新版
本作品收錄於:《GB 3102 量和单位

1986年发布 1993年12月27日修订,1994年7月1日起实施


引言[编辑]

本标准等效采用国际标准 ISO 31-8:1992《量和单位 第八部分:物理化学和分子物理学》。

本标准是目前已经制定的有关量和单位的一系列国家标准之一,这一系列国家标准是:

GB 3100 国际单位制及其应用

GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则

GB 3102.1 空间和时间的量和单位

GB 3102.2 周期及其有关现象的量和单位

GB 3102.3 力学的量和单位

GB 3102.4 热学的量和单位

GB 3102.5 电学和磁学的量和单位

GB 3102.6 光及有关电磁辐射的量和单位

GB 3102.7 声学的量和单位

GB 3102.8 物理化学和分子物理学的量和单位;

GB 3102.9 原子物理学和核物理学的量和单位

GB 3102.10 核反应和电离辐射的量和单位

GB 3102.11 物理科学和技术中使用的数学符号

GB 3102.12 特征数

GB 3102.13 固体物理学的量和单位

上述国家标准贯彻了《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国标准化法》、国务院于 1984 年 2 月 27 日公布的《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》和《中华人民共和国法定计量单位》。

本标准的主要内容以表格的形式列出。表格中有关量的各栏列于左面各页,而将其单位列于对应的右面各页并对齐。两条实线间的全部单位都是左面各页相应实线间的量的单位。

量的表格列出了本标准领域中最重要的量及其符号,并在大多数情况下给出了量的定义,但这些定义只用于识别,并非都是完全的。

某些量的矢量特性,特别是当定义需要时,已予指明,但并不企图使其完整或一致。

在大多数情况下,每个量只给出一个名称和一个符号。当一个量给出两个或两个以上的名称或符号,而未加以区別时,则它们处于同等的地位。当有两种斜体字母(例如:𝜗、𝜃、𝜑、𝜙、𝑔、𝘨)存在时,只给出其中之一,但这并不意味另一个不同等适用。一般这种异体字不应给予不同的意义。在括号中的符号为“备用符号”,供在特定情况下主符号以不同意义使用时使用。

量的相应单位连同其国际符号和定义一起列出。

单位按下述方式编排:

一般只给出 SI 单位。应使用 SI 单位及其用 SI 词头构成的十进倍数和分数单位。十进倍数和分数单位未明确地给出。

可与 SI 的单位并用的和属于国家法定计量单位的非 SI 的单位列于 SI 单位之下,并用虚线与相应的 SI 单位隔开。专门领域中使用的非国家法定计量单位列于“换算因数和备注”栏。一些非国家法定计量单位列于附录(参考件)中,这些参考件不是标准的组成部分。

关于量纲一的量的单位说明:

任何量纲一的量的一贯单位都是数字一(1)。在表示这种量的值时,单位 1 一般并不明确写出。词头不应加在数字 1 上构成此单位的十进倍数或分数单位。词头可用 10 的乘方代替。

例:

折射率 𝑛 = 1.53 × 1 = 1.53

雷诺数 𝑅𝑒 = 1.32 × 10³

考虑到一般是将平面角表示为两长度之比,将立体角表示为面积与长度的平方之比,国际计量委员会(CIPM)在 1980 年规定,在国际单位制中弧度和球面度为无量纲的导出单位;这就意味着将平面角和立体角作为无量纲的导出量。为了便于识别量纲相同而性质不同的量,在导出单位的表示式中可以使用单位弧度和球面度。

数值表示:

“定义”栏中的所有数值都是准确的。

在“换算因数和备注”栏中的数值如果是准确的,则在数值后用括号加注“准确值”字样。

本标准的特殊说明:

本标准中的相对原子质量 𝐴 和相对分子质量 𝑀ᵣ,以前分别称为原子量(atomic weight)和分子量(molecular weight)。在使用中,应有计划地逐步采用本标准的名称。不应将它们与摩尔质量混淆。

代表物质的符号表示成右下标,例如 𝑐B,𝑤B,𝑝B

一般宜将具体物质的符号及其状态置于与主符号齐线的括号中,例如 𝑐(H₂SO₄)。

右上标 * 表示“纯的”,而右上标 表示“标准”。

例:

对于摩尔体积,Vₘ(K2SO4,在 H2O 中,0.1 mol · dm⁻³, 298.15 K);

对于标准摩尔定压热容,𝐶
𝑝, m
 
(H2O, g, 298.15 K) = 33.58 J · Κ⁻¹·mol⁻¹。

象 𝜑B = 𝑥B𝑉*
m, B
 
/A𝑥A𝑉*
m, A
 
这样的表示式,式中 𝜑B 代表在物质 A, B, C, … 的混合物中一特殊物质 Β 的体积分数,𝑥A 代表物质 A 的摩尔分数,而 𝑉*
m, A
 
代表纯物质 A 的摩尔体积,并且式中所有摩尔体积 𝑉*
m, A
 
, 𝑉*
m, B
 
, 𝑉*
m, C
 
, …都采用在同一温度和压力时的,右边的求和是在组成混合物的 A, B, C, … 所有物质的范围求和,这样 A𝑥A = 1。

化学元素的名称和符号,列于附录 Α;化学元素和核素的符号,列于附录 B;pH 的定义,列于附录 C。这些附录都是补充件。

正文[编辑]

1 主题内容与适用范围[编辑]

本标准规定了周期及其有关现象的量和单位的名称与符号;在适当时,给出了换算因数。

本标准适用于所有科学技术领域。

2 名称和符号[编辑]

量:8-1.1~8-6 单位:8-1.a〜8-6a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-1.1 相对原子质量
relative atomic mass
𝐴ᵣ 元素的平均原子质量与核素 ¹²C 原子质量的 1/12 之比 例:𝐴ᵣ(Cl) = 35.453

以前称为原子量

8-1.a
one
1 参阅引言
8-1.2 相对分子质量
relative molecular mass
𝑀ᵣ 物质的分子或特定单元的平均质量与核素 ¹²C 原子质量的 1/12 之比 以前称为分子量。

相对原子质量或相对分子质量决定于核素的组成

8-2 分子或其他基本单元数
number of molecules or other elementary entities
𝑁 分子或其他基本单元在系统中的数目 8-2.a
one
1 参阅引言
8-3 物质的量
amount of substance
𝑛, (𝜈) 物质的量为基本量之一。

当 𝑛 用来表示粒子数密度时,可用 𝜈 来代替 𝑛。参阅 8-10.1

8-3.a 摩[尔]
mole
mol 摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与 0.012 kg 碳 12 的原子数目相等。在使用摩尔时,基本单元应予指明,可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的特定组合 此定义适用于静止的处于基态的非结合碳 12 原子
8-4 阿伏加德罗常数
Avogadro constant
𝐿, 𝑁A 分子数除以物质的量

𝐿= 𝑁/𝑛

𝐿 = (6.022 136 7 ± 0.000 003 6) × 10²³ mol⁻¹ ¹⁾ 8-4.a 每摩[尔]
reciprocal mole,
mole to the power minus one
mol⁻¹
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-5 摩尔质量
molar mass
𝑀 质量除以物质的量

𝑀= 𝑚/𝑛

𝑚 为物质的质量 8-5.a 千克每摩[尔]
kilogram per mole
kg/mol 𝑀 = 10⁻³ 𝑀ᵣ kg/mol = 𝑀ᵣ kg/kmol = 𝑀ᵣ g/mol
式中为确定化学组成的物质之相对分子质量
8-6 摩尔体积
molar volume
𝑉ₘ 体积除以物质的量

𝑉ₘ = 𝑉/𝑛

在273.15 K 和 101.325 kPa 时,理想气体的摩尔体积为

𝑉ₘ,₀ = (0.022 414 10 ±  0.000 000 19) m³/mol¹⁾

8-6.a 立方米每摩[尔]
cubic metre per mole
m³/mol
1) CODATA Bulletin 63(1986)

量:8-7.1~8-9 单位:8-7.a〜8-9.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-7.1 摩尔热力学能
molar thermodynamic energy
𝑈ₘ 热力学能除以物质的量

𝑈ₘ = 𝑈/𝑛

此量也称为摩尔内能 (molar internal energy) 8-7.a 焦[耳]每摩[尔]
joule per mole
J/mol
8-7.2 摩尔焓
molar enthalpy
𝐻ₘ 焓除以物质的量

𝐻ₘ = 𝐻/𝑛

8-7.3 摩尔亥姆霍兹函数,
摩尔亥姆霍兹自由能
molar Helmholtz function,
molar Helmholtz free energy
𝐴ₘ 亥姆霍兹函数除以物质的量

𝐴ₘ = 𝐴/𝑛

8-7.4 摩尔吉布斯函数,
摩尔吉布斯自由能
molar Gibbs function,
molar Gibbs free energy
𝐺ₘ 吉布斯函数除以物质的量

𝐺ₘ = 𝐺/𝑛

参阅 GB 3102.4
8-8.1 摩尔热容
molar heat capacity
𝐶ₘ 热容除以物质的量

𝐶ₘ = 𝐶/𝑛

参阅 GB 3102.4 8-8.a 焦[耳]每摩[尔]开[尔文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)
8-8.2 摩尔定压热容
molar heat capacity at constant pressure
𝐶𝑝,m 定压热容除以物质的量

𝐶𝑝,m = 𝐶𝑝/𝑛

8-8.3 摩尔定容热容
molar heat capacity at constant volume
𝐶𝑉,m 定容热容除以物质的量

𝐶𝑉,m = 𝐶𝑉/𝑛

8-9 摩尔熵
molar entropy
𝑆ₘ 熵除以物质的量

𝑆ₘ = 𝑆/𝑛

参阅 GB 3102.4 8-9.a 焦[耳]每摩[尔]开[尔文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)

量:8-10.1〜8-14.2 单位:8-10.&〜8-14.8

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-10.1 体积分子(或粒子)数
volumic number of molecules (or particles),
分子(或粒子)数密度
number density of molecules (or particles)
𝑛 分子(或粒子)数除以体积。

𝑛= 𝑁/𝑉

8-10.a 每立方米
reciprocal cubic metre,
负三次方米 metre to the power minus three
m⁻³
8-10.2 B 的分子浓度
molecular concentration of B
𝐶B B 的分子数除以混合物的体积
8-11.1 体积质量
volumic mass,
质量密度
mass density,
密度
density
𝜌 质量除以体积 8-11.a 千克每立方米
kilogram per cubic metre
kg/m³
8-11.2 B 的质量浓度
mass concentration of B
𝜌B B 的质量除以混合物的体积 8-11.b 千克每升
kilogram per litre
kg/L 1 kg/L = 10³ kg/m³ = 1 kg/dm³
8-12 B 的质量分数
mass fraction of B
𝑤B B 的质量与混合物的质量之比 8-12.a
one
1 参阅引言
8-13 B 的浓度
concentration of B,
B 的物质的量浓度
amount-of-substance concentration of B
𝑐b B 的物质的量除以混合物的体积 在化学中也表示成 [B] 8-13.a 摩[尔]每立方米
mole per cubic metre
mol/m³
8-13.b 摩[尔]每升
mole per litre
mol/L 1 mol/L = 10³ mol/m³ =
1 mol/dm³
8-14.1 B 的摩尔分数
mole fraction of B
𝑥B, (𝑦B) B 的物质的量与混合物的物质的量之比 这些量的替换名称分别为物质的量分数和物质的量比

对于单一溶质的溶液,
𝑟 = 𝑥/(1 − 𝑥)

8-14.a
one
1 参阅引言
8-14.2 溶质 B 的摩尔比
mole ratio of solute B
𝑟B 溶质 B 的物质的量与溶剂的物质的量之比

量:8-15〜8-19 单位:8-15.3~8-19.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-15 B 的体积分数
volume fraction of
B
𝜑B 对于混合物,
𝜑B = 𝑥B𝑉*
m,B
 
/(A𝑥A𝑉*
m,A
 
)

式中是纯物质 A 在相同温度和压力时的摩尔体积,而 代表在全部物质范围求和
也可使用一个替换定义,即以 A 的偏摩尔体积 𝑉A = (𝑉/nA)𝑇, 𝑝, 𝑛B, …
代替纯物质 A 的摩尔体积 𝑉*
m,A
 
,纯物质 A 的偏摩尔体积可用 𝑉*
A
 
表示,𝑉*
A
 
与 𝑉*
m,A
 
完全相等
8-15.a
one
1 参阅引言
8-16 溶质 B 的质量摩尔浓度
molality of solute B
𝑏B, 𝑚B 溶液中溶质 B 的物质的量除以溶剂的质量 8-16.a 摩[尔]每千克
mole per kilogram
mol/kg
8-17 B 的化学势
chemicalpotential of B
𝜇B 对于含有物质 B, C, … 的混合物,
𝜇B = (𝐺/𝑛B)𝑇, 𝑝, 𝑛C, …
式中 𝑛B 为 B 的物质的量,𝐺 为吉布斯函数
对于纯物质,

𝜇 = 𝐺/𝑛 = 𝐺ₘ
式中 𝐺ₘ为摩尔吉布斯函数。

符号 𝜇 也用来表示量 𝐺ₘ/𝐿,𝐿 为阿伏加德罗常数

8-17.a 焦[耳]每摩[尔]
joule per mole
J/mol
8-18 B 的绝对活度
absolute activity of B
𝜆B 𝜆Bexp(𝜇B/𝑅𝑇) 关于,参阅 8-36,𝑇为热力学温度 8-18.a
one
1 参阅引言
8-19 B 的分压力(在气体混合物中) partialpressure of B (in a gaseous mixture) 𝑝B 对于气体混合物,

𝑝B = 𝑥B𝑝
式中 𝑝为压力

此量也称为 B 的分压 8-19.a 帕[斯卡]
pascal
Pa

量:8-20〜8-22.2 单位: 8-20.a〜8-22.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-20 B 的逸度(在气体混合物中)
fugacity of B (in a gaseous mixture)
𝑝̃B, (𝑓B) 对于气体混合物,𝑝̃B 比例于绝对活度 𝜆B,比例因子只是温度的函数,为等温定组成时无限稀薄气体之 𝑝̃B/𝑝B 趋近于 1 的条件所决定 𝑝̃B = 𝜆B ⋅ lim
𝑝→0
(𝑥B𝑝/𝜆B)
8-20.a 帕[斯卡] pascal Pa
8-21 B 的标准绝对活度(在气体混合物中)
standard absolute activity of B (in a gaseous mixture)
𝜆B   𝜆
B
 
= (𝑝/𝑥B) ⋅ lim
𝑝→0
(𝜆B/𝑝)
式中为标准压力,通常选择为 100 kPa
此量只是温度的函数。

以前通常将 𝑝 选择为 101.325 kPa

8-21.a
one
1 参阅引言
8-22.1 B 的活度因子(在液体或固体混合物中)
activity factor of B (in a liquid or a solid mixture)
𝑓B 对于液体混合物,

𝑓B = 𝜆B/(𝜆*
B
 
𝑥B)
式中𝜆*
B
 
为纯物质 B 在相同温度和压力时的绝对活度

此量也称为 B 的活度系数
(activity coef­fi­cient of B)
8-22.a
one
1 参阅引言
8-22.2 B 的标准绝对活度(在液体或固体混合物中)
standard absolute activity of B (in a liquid or solid mixture)
𝜆
B
 
𝜆
B
 
= 𝜆*
B
 
(𝑝)
此量只是温度的函数

量: 8-23〜8-24.2 单位: 8-23.a〜8-24.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-23 溶质 B 的活度,溶质 B 的相对活度 (特别是在稀薄液体溶液中)
activity of solute B,
relative activity of solute B (especially in a dilute liquid solution)
𝑎B, 𝑎𝑚, B 对于溶液中的溶质 B,𝑎B 比例于绝对活度 𝜆B,比例因子只是温度和压力的函数,为等温定压和无限稀薄时 𝑎B 除以质量摩尔浓度比 𝑚B/𝑚 趋近于 1 的条件所决定,𝑚 为标准质量摩尔浓度,通常为 1 mol/kg 𝑎𝑚, B = 𝜆B ⋅ lim
Σ𝑚B→0
{(𝑚B/𝑚)/𝜆B}

以浓度比作为类似定义的量 𝑎𝑐, B,也称为溶质 B 的活度或相对活度,𝑐 为标准浓度,通常为 1 mol/dm³。

𝑎𝑐, B = 𝜆B ⋅ lim
Σ𝑐B→0
{(𝑐B/𝑐)/𝜆B}
式中 代表在全部溶质范围求和

8-23.a
one
1 参阅引言
8-24.1 溶质 B 的活度因子(特别是在稀薄液体溶液中)
activity factor of solute B
(especially in a dilute liquid solution)
𝛾B 对于溶液中的溶质 B,
𝛾B = 𝑎B/(𝑚B/𝑚)
溶质 B 的活度因子这一名称也用于量 𝑦B,其定义为
𝑦B = 𝑎𝑐, B/(𝑐B/𝑐)

此量也称为溶质 B 的活度系数
(activity coefficient of solute B )

8-24.a
one
1 参阅引言
8-24.2 溶质 B 的标准绝对活度(特别是在稀薄液体溶液中)
standard absolute activity of solute B (especially in a dilute liquid solution)
𝜆
B
 
对于溶液中的溶质 B,
𝜆
B
 
lim
Σ𝑚B→0
{𝜆B(𝑝)𝑚/𝑚B}}
式中 代表在全部溶质范围求和
此量只是温度的函数

量: 8-25.1~8-25.3 单位:8-25.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-25.1 溶剂 A 的活度,
溶剂 A 的相对活度(特别是在稀薄液体溶液中)
activity of solvent A,
relative activity of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝑎A 对于溶液中的溶剂 A,𝑎A 等于绝对活度 𝜆A 与在相同温度和压力下的纯溶剂的绝对活度 𝜆*
A
 
之比
𝑎 = 𝜆A/𝜆*
A
 
8-25.a
one
1 参阅引言
8-25.2 溶剂 A 的渗透因子(特别是在稀薄液体溶液中)
osmotic factor of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝜑 𝜑 =  − (𝑀A𝑚B)⁻¹ ln 𝑎A
式中 𝑀A 为溶剂 A 的摩尔质量,而 代表在全部溶质范围求和
此量也称为溶剂 A 的渗透系数(osmotic coefficient of solvent A)
8-25.3 溶剂 A 的标准绝对活度(特别是在稀薄液体溶液中)
standard absolute activity of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝜆
A
 
对于溶液中的溶剂 A,
𝜆
A
 
= 𝜆*
A
 
(𝑝)
此量只是温度的函数

量:8-26〜8-29 单位:8-26.3〜8-29.&

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-26 渗透压力
osmotic pressure
𝛱 为维持只允许溶剂通过的膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的超额压力 8-26.3 帕[斯卡]
pascal
Pa
8-27 B 的化学计量数
stoichiometric number of B
𝜈B 出现在化学反应方程式
0 = B 𝜈BB
中的数字或简分数,式中符号 B 表示包含在反应中的分子、原子或离子
根据约定,反应物的化学计量数为负,而产物的为正 8-27.a
one
1 参阅引言
8-28 [化学反应]亲和势
affinity (of a chemical reaction)
𝐴 𝐴 =  − B 𝜈B𝜇B 如将A 作为亥姆霍兹函数的符号,则斜黑体字 𝑨 或无衬线的 𝘈或手写体 𝒜 可作为亲和势的符号 8-28.a 焦[耳]每摩[尔]
joule per mole
J/mol
8-29 反应进度
extent of reaction
𝜉 对于反应0 = B 𝜈BB,
d𝜉 = 𝜈 − 1
B
 
d𝑛B
式中 𝑛B 为 B 的物质的量
应用此量时必须指明化学反应方程式 8-29.a 摩[尔]
mole
mol

量: 8-30 单位: 8-30.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-30 标准平衡常数
standard equilibrium constant
𝐾 对于反应0 = B 𝜈BB,𝐾B(𝜆
B
 
) − 𝜈B
此量只是温度的函数。

其他的“平衡常数”决定于温度和压力。

例:

对气体反应,𝐾𝑓B(𝑓B)𝜈B

对混合物中的反应,𝐾𝑥𝑓B(𝑥B𝑓B)𝜈B

对溶液中的反应,𝐾𝑎B(𝑎B)𝜈B

其他一些“平衡常数”则决定于温度、压力和组成例:

对气体反应,𝐾𝑝B(𝑝B)𝜈B

对混合物中的反应,𝐾𝑥B(𝑥B)𝜈B

对溶液中的反应,𝐾𝑚B(𝑚B)𝜈B

𝐾𝑐B(𝑐B)𝜈B

上述有些“平衡常数”(𝐾𝑓, 𝐾𝑝, 𝐾𝑚, 𝐾𝑐) 并非总是量纲一的量。

同样,由电解质C𝑥A𝑦 所饱和的溶液,其标准溶度积也是量纲一的量。

𝐾 = 𝑥𝑥𝑦𝑦(𝑚𝛾/𝑚)𝑥+𝑦
式中 𝑚 和 𝛾分别为 C𝑥A𝑦 在溶液中的质量摩尔浓度和活度因子,而 𝑚 为标准质量摩尔浓度,通常为 1 mol/kg

8-30.a
one
1 参阅引言

量:8-31〜8-34.4 单位: 8-31.a〜8-34.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-31 分子质量
mass of molecule
𝑚 𝑚 = 𝑀ᵣ𝑚ᵤ
式中 𝑚ᵤ 为原子质量常量。

关于 𝑚ᵤ 参阅 GB 3102.9

8-31.a 千克
kilogram
kg
8-31.b 原子质量单位
unified atomic mass unit
u 1 u = 𝑚(¹²C)/12 1 u = (1.660 540 2 ± 0.000 001 0) × 10⁻²⁷ kg ¹⁾

参阅 GB 3102.9

1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-32 分子电偶极矩
electric dipole moment of molecule
𝑝, 𝜇 电偶极矩是一矢量,其与电场强度的矢积等于转矩
𝒑 ×  𝑬 = 𝑻
8-32.a 库[仑]米
coulomb metre
C ⋅ m 分子电偶极矩的高斯 CGS 单位相当于3.335 641 × 10⁻¹² C ⋅ m
8-33 分子电极化率
electric polarizability of molecule
𝛼 诱导电偶极矩除以电场强度 也可用𝛾 8-33.a 库[仑]二次方米每伏[特]
coulomb metre squared per volt
C ⋅ m²/V 分子电极化率的高斯 CGS 单位等于1 cm³,相当于 1.112 650 × 10⁻¹⁶ C ⋅ m²/V
8-34.1 微正则配分函数
microcanonical partition function
𝛺 𝛺 = 𝑟 1
式中 代表对与给定能量、体积、外场和含量一致的所有量子态求和
𝑆 = 𝑘 ln 𝛺
式中为 𝑆 熵,符号 𝑘 可参阅 8-37
8-34.a
one
1 参阅引言
8-34.2 正则配分函数
canonicalpartition function
𝑄, 𝑍 𝑍 = 𝑟 exp(𝐸𝑟/𝑘𝑇)
式中 代表对与给定体积、外场和含量一致的所有量子态求和,而 𝐸𝑟 是第 𝑟 个量子态的能量
𝐴 =  − 𝑘𝑇 ln 𝑍
式中 𝐴 为亥姆霍兹函数
8-34.3 巨正则配分函数
grand-canonical partition function,
grand partition function
𝛯 𝛯 = 
𝑁A, 𝑁B, …
𝑍(𝑁A, 𝑁B, …)
⋅ 𝜆𝑁A
A
 
⋅ 𝜆𝑁B
B
 
⋅ …

式中 𝑍(𝑁A, 𝑁B, …) 为指定数目的粒子 A, B, …的正则配分函数,而 𝜆A, 𝜆B, … 为粒子 A, B, …的绝对活度

𝐴 −  B 𝜇B𝑛B =  − 𝑘𝑇 ln 𝛯
式中 𝜇B 为 B 的化学势
8-34.4 分子配分函数
molecular partition function,
partition function of a molecule
𝑞 𝑞 = 𝑖 exp( − 𝜀𝑖/𝑘𝑇)
式中 𝜀𝑖 为与给定体积和外场一致的分子第 𝑖 个允许的量子态的能量

量:8-35〜8-42 单位:8-35.a〜8-42.a

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-35 统计权重
statistical weight
𝑔 量子能级的多重度(简并度) 8-35.a
one
1 参阅引言
8-36 摩尔气体常数
molar gas constant
𝑅 在理想气体定律中的普适比例常数:

𝑝𝑉ₘ = 𝑅𝑇

𝑅 = (8.314 510 ± 0.000 070) J/(mol ⋅ K) ¹⁾ 8-36.a 焦[耳]每摩[尔]开[尔文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-37 玻耳兹曼常数
Boltzmann constant
𝑘 𝑘 = 𝑅/𝐿 𝑘 = (1.380 658 ± 0.000 012) × 10⁻²³ J/K ¹⁾

𝛽 用来代表 1/𝑘𝑇 其中 𝑇 为热力学温度

8-37.a 焦[耳]每开[尔文]
joule per kelvin
J/K
1) CODATA Bulletin 63 (1986)
8-38 平均自由程
mean free path
𝑙, 𝜆 对于一个分子来说,为两次连续碰撞之间的平均距离 8-38.a
metre
m
8-39 扩散系数
diffusion coefficient
𝐷 𝐶B⟨𝝂B⟩ =  − 𝐷 𝐠𝐫𝐚𝐝 𝐶B
式中 𝐶B 为 B 在混合物中的局部分子浓度,而 ⟨𝝂B⟩ 为分子 B 的局部平均速度
8-39.a 二次方米每秒
metre squared per second
m²/s
8-40.1 热扩散比
thermal diffusion ratio
𝑘𝑇 在二元混合物的稳定状态中发生的热扩散:
𝐠𝐫𝐚𝐝 𝑥B =  − (𝑘𝑇/𝑇) 𝐠𝐫𝐚𝐝 𝑇
式中 𝑥B 为较重物质B 的局部摩尔分数,而 𝑇 为局部温度
8-40.a
one
1 参阅引言
8-40.2 热扩散因子
thermaldiffusion factor
𝛼𝑇 𝛼𝑇= 𝑘𝑇/𝑥A𝑥B
式中 𝑥A 和 𝑥B 为两物质的局部摩尔分数
8-41 热扩散系数
thermal diffusion coefficient
𝐷𝑇 𝐷𝑇= 𝑘𝑇𝐷 8-41.a 二次方米每秒
metre squared per second
m²/s
8-42 质子数
proton number
𝑍 原子核中的质子数目 周期表中的原子序数等于质子数 8-42.a
one
1 参阅引言

量:8-43〜8-49 单位:8-43.a〜8-49.3

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-43 元电荷
elementary charge
𝑒 一个质子的电荷 一个电子的电荷等于 − 𝑒

𝑒 = (1.602 177 33 ± 0.000 000 49) × 10⁻¹⁹ C ¹⁾

8-43.a 库[仑]
coulomb
C
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-44 离子的电荷数
charge number of ion
𝑧 离子电荷与元电荷之比 对于负离子,此量为负 8-44.a
one
1 参阅引言
8-45 法拉第常数
Faraday constant
𝐹 𝐹 = 𝐿𝑒 𝐹 = (9.648 530 9 ± 0.000 002 9) × 10⁴ C/mol ¹⁾ 8-45.a 库[仑]每摩[尔]
coulomb per mole
 C/mol
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-46 离子强度
ionic strength
𝐼 溶液的离子强度定义为
𝐼  = 
(1)
÷(2)
𝑧2
i
 
𝑚i
式中 代表在质量摩尔浓度 𝑚i 的全部离子范围求和
8-46.a 摩[尔]每千克
mole per kilogram
mol/kg
8-47 解离度
degree of dissociation
𝛼 解离的分子数与分子总数之比 此量的替换名称为“解离分数(dissociation fraction)” 8-47.a
one
1 参阅引言
8-48 电解质电导率
electrolytic conductivity
𝜅, 𝜎 电流密度除以电场强度
𝜅= 𝑗/𝐸
8-48.a 西[门子]每米
siemens per metre
S/m 1 S = 1 Ω⁻¹
8-49 摩尔电导率
molar conductivity
𝛬ₘ 电导率除以物质的量浓度
𝛬ₘ = 𝜅/𝑐
8-49.a 西[门子]二次方米每摩[尔]
siemens metre squared per mole
S ⋅ m²/mol

量:8-50〜8-54 单位:8-50.3〜8-54.3

项 号 量的名称 符 号 定 义 备 注 项 号 单位名称 符 号 定 义 换算因数和备注
8-50 离子B 的迁移数
transport number of the ion B,
离子B 的电流分数
current fraction of the ion B
𝑡B 离子B 运载的电流与总电流之比 8-50.a
one
1 参阅引言
8-51 转化速率
rate of conversion
𝜉˙, 𝐽 𝜉˙d𝜉/d𝑡
式中 𝑡 为时间
应用此量时必须指明化学反应方程式 8-51.a 摩[尔]每秒
mole per second
mol/s
8-52 旋光角
angle of optical rotation
𝛼 平面偏振光通过旋光性介质面向光源观察时向右偏转的角 8-52.a 弧度
radian
rad
8-53 摩尔旋光本领
molar optical rotatory power
𝛼𝑛 𝛼𝑛= 𝛼𝐴/𝑛
式中 𝑛 为旋光性组元在横截面积 𝐴的线性偏振光束途径中之物质的量
8-53.a 弧度平方米每摩[尔]
radian square metre per mole
rad ⋅ m²/mol
8-54 质量旋光本领
massic optical rotatory power,
比旋光本领
specific optical rotatory power
𝛼𝑚 𝛼𝑚 = 𝛼𝐴/𝑚
式中 𝑚为旋光性组元在横截面积 𝐴 的线性偏振光束途径中之质量
8-54.a 弧度平方米每千克
radian square metre per kilogram
rad ⋅ m²/kg

附录[编辑]

附录A[编辑]

化学元素的名称和符号[1]

(补充件)

原子序数 名  称 符 号
1 hydrogen H
2 helium He
 
3 lithium Li
4 beryllium Be
5 boron B
6 carbon C
7 nitrogen N
8 oxygen O
9 fluorine F
10 neon Ne
 
11 sodium, (natrium) Na
12 magnesium Mg
13 aluminium A1
14 silicon Si
15 phosphorus P
16 sulfur S
17 chlorine Cl
18 argon Ar
 
19 potassium, (kalium) K
20 calcium Ca
21 scandium Sc
22 titanium Ti
23 vanadium V
24 chromium Cr
25 manganese Mn
原子序数 名  称 符 号
26 iron, (ferrum) Fe
27 cobalt Co
28 nickel Ni
29 copper, (cuprum) Cu
30 zinc Zn
31 gallium Ga
32 germanium Ge
33 arsenic As
34 selenium Se
35 bromine Br
36 krypton Kr
 
37 rubidium Rb
38 strontium Sr
39 yttrium Y
40 zirconium Zr
41 niobium Nb
42 molybdenum Mo
43 technetium Tc
44 ruthenium Ru
45 rhodium Rh
46 palladium Pd
47 silver, (argentum) Ag
48 cadmium Cd
49 indium In
50 tin, (stannum) Sn
51 antimony, (stibium) Sb
52 tellurium Te

续表

原子序数 名  称 符 号
53 iodine I
54 xenon Xe
 
55 caesium Cs
56 barium Ba
57 lanthanum La
58 cerium Ce
59 praseodymium Pr
60 neodymium Nd
61 promethium Pm
62 samarium Sm
63 europium Eu
64 gadolinium Gd
65 terbium Tb
66 dysprosium Dy
67 holmium Ho
68 erbium Er
 
69 thulium Tm
70 ytterbium Yb
71 lutetium Lu
72 hafnium Hf
73 tantalum Ta
74 tungsten, (wolfram) W
75 rhenium Re
76 osmium Os
77 iridium Ir
78 platinum Pt
79 gold, (aurum) Au
80 mercury, (hydrargyrum) Hg
原子序数 名  称 符 号
81 thallium Tl
82 lead, (plumbum) Pb
83 bismuth Bi
84 polonium Po
85 astatine At
86 radon Rn
 
87 francium Fr
88 radium Ra
89 actinium Ac
90 thorium Th
91 protactinium Pa
92 uranium U
93 neptunium Np
94 plutonium Pu
95 americium Am
96 curium Cm
97 berkelium Bk
98 californium Cf
99 einsteinium Es
100 fermium Fm
101 mendelevium Md
102 nobelium No
103 lawrencium Lr
104 unnilquadium Unq
105 unnilpentium Unp
106 unnilhexium Unh
107 unnilseptium Uns
108 unniloctium Uno
109 unnilennium Une

附录B[编辑]

化学元素和核素的符号

(补充件)

化学元素符号应当用罗马(正)体书写,在符号后不得附加圆点(句子结尾的正常标点除外)。

例:

H He C Ca

说明核素或分子的附加下标或上标,应具有下列意义及位置:

核素的核子数(质量数)表示在左上标位置,例如

14N

分子中核素的原子数表示在右下标位置,例如

14N2

质子数(原子序数)可在左下标位置指出,例如

64Gd

如有必要,离子态或激发态可在右上标位置指出。

例:

离子态:   Na+PO3−
4
 
(PO4)3−

电子激发态: He*NO*

核激发态:  110Ag*110Agm

附录C[编辑]

pH

(补充件)

pH 是从操作上定义的。对于溶液 X,测量下列伽伐尼电池的电动势 𝐸X

参比电极|KCl 浓溶液|溶液 X|H2Pt

将未知 pH(X) 的溶液 X 换成标准pH(S) 的溶液 S,同样测量电池的电动势 𝐸S。则

pH(X) = pH(S) + (𝐸S - 𝐸X)𝐹/(𝑅𝑇 ln 10)

式中 𝐹为法拉第常数,𝑅 为摩尔气体常数,𝑇 为热力学温度。因此,所定义的 pH 是量纲一的量[2]

一些标准溶液的 pH(S) 值,载于 IUPAC, Definition of pH Scales, Standard Reference Values, Measurement of pH and Related Terminology, Pure Appl. Chem, 57(1985), 531–542。

pH 没有基本的意义,其定义为一种实用定义。但是在总离子强度小于 0.1 mol/kg 的稀薄水溶液有限范围,既非强酸性又非强碱性(2 < pH < 12),则定义使有

pH = −lg{𝑚(H+)𝛾±/𝑚} ± 0.02,或 pH = −lg{𝑐(H+)𝑦±/𝑐} ± 0.02

式中 𝑚(H+) 或 𝑐(H+) 代表氢离子H+ 的质量摩尔浓度或氢离子 H+ 的浓度,而 𝛾± 或 𝑦± 代表溶液中典型 1-1 电解质的以质量摩尔浓度为基础的平均离子活度因子或以浓度为基础的平均离子活度因子。

备注[编辑]

  1. 引自:IUPAC, Physical Chemistry Division: Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (1988)。括号中附加的名称作为资料用。
  2. 根据 GB 3101-93 规定,量的符号一般应以斜体书写和印刷,而量 pH 则例外,以正体书写和印刷。

附加说明:[编辑]

本标准由全国量和单位标准化技术委员会提出并归口。

本标准由全国量和单位标准化技术委员会第五分委员会负责起草。

本标准主要起草人刘天和、刘芸、胡日恒。

 GB 3102.7 声学的量和单位 ↑返回頂部 GB 3102.9 原子物理学和核物理学的量和单位 


PD-icon.svg 本作品来自强制性中华人民共和国国家标准权司1999第50号:“强制性标准是具有法规性质的技术性规范”,所以依据《中华人民共和国著作权法》第五条,不适用著作权保护;但权司1999第50号也表示:“推荐性标准不属于法规性质的技术性规范,属于著作权法保护的范围。” Flag of the People's Republic of China.svg