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GB 3102.8-1993 物理化學和分子物理學的量和單位

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中華人民共和國國家標準
物理化學和分子物理學的量和單位
Quantities and units—Physical chemistry and molecular physics
GB 3102.8-1993

1993年12月
本作品收錄於《GB 3102 量和單位
替代 GB 3102.8-1986,1994年7月1日起實施


引言

[編輯]

本標準等效採用國際標準 ISO 31-8:1992《量和單位 第八部分:物理化學和分子物理學》。

本標準是目前已經制定的有關量和單位的一系列國家標準之一,這一系列國家標準是:

GB 3100 國際單位制及其應用

GB 3101 有關量、單位和符號的一般原則

GB 3102.1 空間和時間的量和單位

GB 3102.2 周期及其有關現象的量和單位

GB 3102.3 力學的量和單位

GB 3102.4 熱學的量和單位

GB 3102.5 電學和磁學的量和單位

GB 3102.6 光及有關電磁輻射的量和單位

GB 3102.7 聲學的量和單位

GB 3102.8 物理化學和分子物理學的量和單位;

GB 3102.9 原子物理學和核物理學的量和單位

GB 3102.10 核反應和電離輻射的量和單位

GB 3102.11 物理科學和技術中使用的數學符號

GB 3102.12 特徵數

GB 3102.13 固體物理學的量和單位

上述國家標準貫徹了《中華人民共和國計量法》、《中華人民共和國標準化法》、國務院於 1984 年 2 月 27 日公布的《關於在我國統一實行法定計量單位的命令》和《中華人民共和國法定計量單位》。

本標準的主要內容以表格的形式列出。表格中有關量的各欄列於左面各頁,而將其單位列於對應的右面各頁並對齊。兩條實線間的全部單位都是左面各頁相應實線間的量的單位。

量的表格列出了本標準領域中最重要的量及其符號,並在大多數情況下給出了量的定義,但這些定義只用於識別,並非都是完全的。

某些量的矢量特性,特別是當定義需要時,已予指明,但並不企圖使其完整或一致。

在大多數情況下,每個量只給出一個名稱和一個符號。當一個量給出兩個或兩個以上的名稱或符號,而未加以區別時,則它們處於同等的地位。當有兩種斜體字母(例如:𝜗、𝜃、𝜑、𝜙、𝑔、𝘨)存在時,只給出其中之一,但這並不意味另一個不同等適用。一般這種異體字不應給予不同的意義。在括號中的符號為「備用符號」,供在特定情況下主符號以不同意義使用時使用。

量的相應單位連同其國際符號和定義一起列出。

單位按下述方式編排:

一般只給出 SI 單位。應使用 SI 單位及其用 SI 詞頭構成的十進倍數和分數單位。十進倍數和分數單位未明確地給出。

可與 SI 的單位並用的和屬於國家法定計量單位的非 SI 的單位列於 SI 單位之下,並用虛線與相應的 SI 單位隔開。專門領域中使用的非國家法定計量單位列於「換算因數和備註」欄。一些非國家法定計量單位列於附錄(參考件)中,這些參考件不是標準的組成部分。

關於量綱一的量的單位說明:

任何量綱一的量的一貫單位都是數字一(1)。在表示這種量的值時,單位 1 一般並不明確寫出。詞頭不應加在數字 1 上構成此單位的十進倍數或分數單位。詞頭可用 10 的乘方代替。

例:

折射率 𝑛 = 1.53 × 1 = 1.53

雷諾數 𝑅𝑒 = 1.32 × 10³

考慮到一般是將平面角表示為兩長度之比,將立體角表示為面積與長度的平方之比,國際計量委員會(CIPM)在 1980 年規定,在國際單位制中弧度和球面度為無量綱的導出單位;這就意味着將平面角和立體角作為無量綱的導出量。為了便於識別量綱相同而性質不同的量,在導出單位的表示式中可以使用單位弧度和球面度。

數值表示:

「定義」欄中的所有數值都是準確的。

在「換算因數和備註」欄中的數值如果是準確的,則在數值後用括號加注「準確值」字樣。

本標準的特殊說明:

本標準中的相對原子質量 𝐴 和相對分子質量 𝑀ᵣ,以前分別稱為原子量(atomic weight)和分子量(molecular weight)。在使用中,應有計劃地逐步採用本標準的名稱。不應將它們與摩爾質量混淆。

代表物質的符號表示成右下標,例如 𝑐B,𝑤B,𝑝B

一般宜將具體物質的符號及其狀態置於與主符號齊線的括號中,例如 𝑐(H₂SO₄)。

右上標 * 表示「純的」,而右上標 表示「標準」。

例:

對於摩爾體積,Vₘ(K2SO4,在 H2O 中,0.1 mol · dm⁻³, 298.15 K);

對於標準摩爾定壓熱容,𝐶
𝑝, m
 
(H2O, g, 298.15 K) = 33.58 J · Κ⁻¹·mol⁻¹。

象 𝜑B = 𝑥B𝑉*
m, B
 
/A𝑥A𝑉*
m, A
 
這樣的表示式,式中 𝜑B 代表在物質 A, B, C, … 的混合物中一特殊物質 Β 的體積分數,𝑥A 代表物質 A 的摩爾分數,而 𝑉*
m, A
 
代表純物質 A 的摩爾體積,並且式中所有摩爾體積 𝑉*
m, A
 
, 𝑉*
m, B
 
, 𝑉*
m, C
 
, …都採用在同一溫度和壓力時的,右邊的求和是在組成混合物的 A, B, C, … 所有物質的範圍求和,這樣 A𝑥A = 1。

化學元素的名稱和符號,列於附錄 Α;化學元素和核素的符號,列於附錄 B;pH 的定義,列於附錄 C。這些附錄都是補充件。

正文

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1 主題內容與適用範圍

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本標準規定了周期及其有關現象的量和單位的名稱與符號;在適當時,給出了換算因數。

本標準適用於所有科學技術領域。

2 名稱和符號

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量:8-1.1~8-6 單位:8-1.a〜8-6a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-1.1 相對原子質量
relative atomic mass
𝐴ᵣ 元素的平均原子質量與核素 ¹²C 原子質量的 1/12 之比 例:𝐴ᵣ(Cl) = 35.453

以前稱為原子量

8-1.a
one
1 參閱引言
8-1.2 相對分子質量
relative molecular mass
𝑀ᵣ 物質的分子或特定單元的平均質量與核素 ¹²C 原子質量的 1/12 之比 以前稱為分子量。

相對原子質量或相對分子質量決定於核素的組成

8-2 分子或其他基本單元數
number of molecules or other elementary entities
𝑁 分子或其他基本單元在系統中的數目 8-2.a
one
1 參閱引言
8-3 物質的量
amount of substance
𝑛, (𝜈) 物質的量為基本量之一。

當 𝑛 用來表示粒子數密度時,可用 𝜈 來代替 𝑛。參閱 8-10.1

8-3.a 摩[爾]
mole
mol 摩爾是一系統的物質的量,該系統中所包含的基本單元數與 0.012 kg 碳 12 的原子數目相等。在使用摩爾時,基本單元應予指明,可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子,或是這些粒子的特定組合 此定義適用於靜止的處於基態的非結合碳 12 原子
8-4 阿伏加德羅常數
Avogadro constant
𝐿, 𝑁A 分子數除以物質的量

𝐿= 𝑁/𝑛

𝐿 = (6.022 136 7 ± 0.000 003 6) × 10²³ mol⁻¹ ¹⁾ 8-4.a 每摩[爾]
reciprocal mole,
mole to the power minus one
mol⁻¹
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-5 摩爾質量
molar mass
𝑀 質量除以物質的量

𝑀= 𝑚/𝑛

𝑚 為物質的質量 8-5.a 千克每摩[爾]
kilogram per mole
kg/mol 𝑀 = 10⁻³ 𝑀ᵣ kg/mol = 𝑀ᵣ kg/kmol = 𝑀ᵣ g/mol
式中為確定化學組成的物質之相對分子質量
8-6 摩爾體積
molar volume
𝑉ₘ 體積除以物質的量

𝑉ₘ = 𝑉/𝑛

在273.15 K 和 101.325 kPa 時,理想氣體的摩爾體積為

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

8-6.a 立方米每摩[爾]
cubic metre per mole
m³/mol
1) CODATA Bulletin 63(1986)
量:8-7.1~8-9 單位:8-7.a〜8-9.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-7.1 摩爾熱力學能
molar thermodynamic energy
𝑈ₘ 熱力學能除以物質的量

𝑈ₘ = 𝑈/𝑛

此量也稱為摩爾內能 (molar internal energy) 8-7.a 焦[耳]每摩[爾]
joule per mole
J/mol
8-7.2 摩爾焓
molar enthalpy
𝐻ₘ 焓除以物質的量

𝐻ₘ = 𝐻/𝑛

8-7.3 摩爾亥姆霍茲函數,
摩爾亥姆霍茲自由能
molar Helmholtz function,
molar Helmholtz free energy
𝐴ₘ 亥姆霍茲函數除以物質的量

𝐴ₘ = 𝐴/𝑛

8-7.4 摩爾吉布斯函數,
摩爾吉布斯自由能
molar Gibbs function,
molar Gibbs free energy
𝐺ₘ 吉布斯函數除以物質的量

𝐺ₘ = 𝐺/𝑛

參閱 GB 3102.4
8-8.1 摩爾熱容
molar heat capacity
𝐶ₘ 熱容除以物質的量

𝐶ₘ = 𝐶/𝑛

參閱 GB 3102.4 8-8.a 焦[耳]每摩[爾]開[爾文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)
8-8.2 摩爾定壓熱容
molar heat capacity at constant pressure
𝐶𝑝,m 定壓熱容除以物質的量

𝐶𝑝,m = 𝐶𝑝/𝑛

8-8.3 摩爾定容熱容
molar heat capacity at constant volume
𝐶𝑉,m 定容熱容除以物質的量

𝐶𝑉,m = 𝐶𝑉/𝑛

8-9 摩爾熵
molar entropy
𝑆ₘ 熵除以物質的量

𝑆ₘ = 𝑆/𝑛

參閱 GB 3102.4 8-9.a 焦[耳]每摩[爾]開[爾文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)
量:8-10.1〜8-14.2 單位:8-10.&〜8-14.8
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-10.1 體積分子(或粒子)數
volumic number of molecules (or particles),
分子(或粒子)數密度
number density of molecules (or particles)
𝑛 分子(或粒子)數除以體積。

𝑛= 𝑁/𝑉

8-10.a 每立方米
reciprocal cubic metre,
負三次方米 metre to the power minus three
m⁻³
8-10.2 B 的分子濃度
molecular concentration of B
𝐶B B 的分子數除以混合物的體積
8-11.1 體積質量
volumic mass,
質量密度
mass density,
密度
density
𝜌 質量除以體積 8-11.a 千克每立方米
kilogram per cubic metre
kg/m³
8-11.2 B 的質量濃度
mass concentration of B
𝜌B B 的質量除以混合物的體積 8-11.b 千克每升
kilogram per litre
kg/L 1 kg/L = 10³ kg/m³ = 1 kg/dm³
8-12 B 的質量分數
mass fraction of B
𝑤B B 的質量與混合物的質量之比 8-12.a
one
1 參閱引言
8-13 B 的濃度
concentration of B,
B 的物質的量濃度
amount-of-substance concentration of B
𝑐b B 的物質的量除以混合物的體積 在化學中也表示成 [B] 8-13.a 摩[爾]每立方米
mole per cubic metre
mol/m³
8-13.b 摩[爾]每升
mole per litre
mol/L 1 mol/L = 10³ mol/m³ =
1 mol/dm³
8-14.1 B 的摩爾分數
mole fraction of B
𝑥B, (𝑦B) B 的物質的量與混合物的物質的量之比 這些量的替換名稱分別為物質的量分數和物質的量比

對於單一溶質的溶液,
𝑟 = 𝑥/(1 − 𝑥)

8-14.a
one
1 參閱引言
8-14.2 溶質 B 的摩爾比
mole ratio of solute B
𝑟B 溶質 B 的物質的量與溶劑的物質的量之比
量:8-15〜8-19 單位:8-15.3~8-19.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-15 B 的體積分數
volume fraction of
B
𝜑B 對於混合物,
𝜑B = 𝑥B𝑉*
m,B
 
/(A𝑥A𝑉*
m,A
 
)

式中是純物質 A 在相同溫度和壓力時的摩爾體積,而 代表在全部物質範圍求和
也可使用一個替換定義,即以 A 的偏摩爾體積 𝑉A = (𝑉/nA)𝑇, 𝑝, 𝑛B, …
代替純物質 A 的摩爾體積 𝑉*
m,A
 
,純物質 A 的偏摩爾體積可用 𝑉*
A
 
表示,𝑉*
A
 
與 𝑉*
m,A
 
完全相等
8-15.a
one
1 參閱引言
8-16 溶質 B 的質量摩爾濃度
molality of solute B
𝑏B, 𝑚B 溶液中溶質 B 的物質的量除以溶劑的質量 8-16.a 摩[爾]每千克
mole per kilogram
mol/kg
8-17 B 的化學勢
chemicalpotential of B
𝜇B 對於含有物質 B, C, … 的混合物,
𝜇B = (𝐺/𝑛B)𝑇, 𝑝, 𝑛C, …
式中 𝑛B 為 B 的物質的量,𝐺 為吉布斯函數
對於純物質,

𝜇 = 𝐺/𝑛 = 𝐺ₘ
式中 𝐺ₘ為摩爾吉布斯函數。

符號 𝜇 也用來表示量 𝐺ₘ/𝐿,𝐿 為阿伏加德羅常數

8-17.a 焦[耳]每摩[爾]
joule per mole
J/mol
8-18 B 的絕對活度
absolute activity of B
𝜆B 𝜆Bexp(𝜇B/𝑅𝑇) 關於,參閱 8-36,𝑇為熱力學溫度 8-18.a
one
1 參閱引言
8-19 B 的分壓力(在氣體混合物中) partialpressure of B (in a gaseous mixture) 𝑝B 對於氣體混合物,

𝑝B = 𝑥B𝑝
式中 𝑝為壓力

此量也稱為 B 的分壓 8-19.a 帕[斯卡]
pascal
Pa
量:8-20〜8-22.2 單位: 8-20.a〜8-22.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-20 B 的逸度(在氣體混合物中)
fugacity of B (in a gaseous mixture)
𝑝̃B, (𝑓B) 對於氣體混合物,𝑝̃B 比例於絕對活度 𝜆B,比例因子只是溫度的函數,為等溫定組成時無限稀薄氣體之 𝑝̃B/𝑝B 趨近於 1 的條件所決定 𝑝̃B = 𝜆B ⋅ lim
𝑝→0
(𝑥B𝑝/𝜆B)
8-20.a 帕[斯卡] pascal Pa
8-21 B 的標準絕對活度(在氣體混合物中)
standard absolute activity of B (in a gaseous mixture)
𝜆B   𝜆
B
 
= (𝑝/𝑥B) ⋅ lim
𝑝→0
(𝜆B/𝑝)
式中為標準壓力,通常選擇為 100 kPa
此量只是溫度的函數。

以前通常將 𝑝 選擇為 101.325 kPa

8-21.a
one
1 參閱引言
8-22.1 B 的活度因子(在液體或固體混合物中)
activity factor of B (in a liquid or a solid mixture)
𝑓B 對於液體混合物,

𝑓B = 𝜆B/(𝜆*
B
 
𝑥B)
式中𝜆*
B
 
為純物質 B 在相同溫度和壓力時的絕對活度

此量也稱為 B 的活度係數
(activity coef­fi­cient of B)
8-22.a
one
1 參閱引言
8-22.2 B 的標準絕對活度(在液體或固體混合物中)
standard absolute activity of B (in a liquid or solid mixture)
𝜆
B
 
𝜆
B
 
= 𝜆*
B
 
(𝑝)
此量只是溫度的函數
量: 8-23〜8-24.2 單位: 8-23.a〜8-24.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-23 溶質 B 的活度,溶質 B 的相對活度 (特別是在稀薄液體溶液中)
activity of solute B,
relative activity of solute B (especially in a dilute liquid solution)
𝑎B, 𝑎𝑚, B 對於溶液中的溶質 B,𝑎B 比例於絕對活度 𝜆B,比例因子只是溫度和壓力的函數,為等溫定壓和無限稀薄時 𝑎B 除以質量摩爾濃度比 𝑚B/𝑚 趨近於 1 的條件所決定,𝑚 為標準質量摩爾濃度,通常為 1 mol/kg 𝑎𝑚, B = 𝜆B ⋅ lim
Σ𝑚B→0
{(𝑚B/𝑚)/𝜆B}

以濃度比作為類似定義的量 𝑎𝑐, B,也稱為溶質 B 的活度或相對活度,𝑐 為標準濃度,通常為 1 mol/dm³。

𝑎𝑐, B = 𝜆B ⋅ lim
Σ𝑐B→0
{(𝑐B/𝑐)/𝜆B}
式中 代表在全部溶質範圍求和

8-23.a
one
1 參閱引言
8-24.1 溶質 B 的活度因子(特別是在稀薄液體溶液中)
activity factor of solute B
(especially in a dilute liquid solution)
𝛾B 對於溶液中的溶質 B,
𝛾B = 𝑎B/(𝑚B/𝑚)
溶質 B 的活度因子這一名稱也用於量 𝑦B,其定義為
𝑦B = 𝑎𝑐, B/(𝑐B/𝑐)

此量也稱為溶質 B 的活度係數
(activity coefficient of solute B )

8-24.a
one
1 參閱引言
8-24.2 溶質 B 的標準絕對活度(特別是在稀薄液體溶液中)
standard absolute activity of solute B (especially in a dilute liquid solution)
𝜆
B
 
對於溶液中的溶質 B,
𝜆
B
 
lim
Σ𝑚B→0
{𝜆B(𝑝)𝑚/𝑚B}}
式中 代表在全部溶質範圍求和
此量只是溫度的函數
量: 8-25.1~8-25.3 單位:8-25.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-25.1 溶劑 A 的活度,
溶劑 A 的相對活度(特別是在稀薄液體溶液中)
activity of solvent A,
relative activity of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝑎A 對於溶液中的溶劑 A,𝑎A 等於絕對活度 𝜆A 與在相同溫度和壓力下的純溶劑的絕對活度 𝜆*
A
 
之比
𝑎 = 𝜆A/𝜆*
A
 
8-25.a
one
1 參閱引言
8-25.2 溶劑 A 的滲透因子(特別是在稀薄液體溶液中)
osmotic factor of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝜑 𝜑 =  − (𝑀A𝑚B)⁻¹ ln 𝑎A
式中 𝑀A 為溶劑 A 的摩爾質量,而 代表在全部溶質範圍求和
此量也稱為溶劑 A 的滲透係數(osmotic coefficient of solvent A)
8-25.3 溶劑 A 的標準絕對活度(特別是在稀薄液體溶液中)
standard absolute activity of solvent A (especially in a dilute liquid solution)
𝜆
A
 
對於溶液中的溶劑 A,
𝜆
A
 
= 𝜆*
A
 
(𝑝)
此量只是溫度的函數
量:8-26〜8-29 單位:8-26.3〜8-29.&
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-26 滲透壓力
osmotic pressure
𝛱 為維持只允許溶劑通過的膜所隔開的溶液與純溶劑之間的滲透平衡而需要的超額壓力 8-26.3 帕[斯卡]
pascal
Pa
8-27 B 的化學計量數
stoichiometric number of B
𝜈B 出現在化學反應方程式
0 = B 𝜈BB
中的數字或簡分數,式中符號 B 表示包含在反應中的分子、原子或離子
根據約定,反應物的化學計量數為負,而產物的為正 8-27.a
one
1 參閱引言
8-28 [化學反應]親和勢
affinity (of a chemical reaction)
𝐴 𝐴 =  − B 𝜈B𝜇B 如將A 作為亥姆霍茲函數的符號,則斜黑體字 𝑨 或無襯線的 𝘈或手寫體 𝒜 可作為親和勢的符號 8-28.a 焦[耳]每摩[爾]
joule per mole
J/mol
8-29 反應進度
extent of reaction
𝜉 對於反應0 = B 𝜈BB,
d𝜉 = 𝜈 − 1
B
 
d𝑛B
式中 𝑛B 為 B 的物質的量
應用此量時必須指明化學反應方程式 8-29.a 摩[爾]
mole
mol
量: 8-30 單位: 8-30.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-30 標準平衡常數
standard equilibrium constant
𝐾 對於反應0 = B 𝜈BB,𝐾B(𝜆
B
 
) − 𝜈B
此量只是溫度的函數。

其他的「平衡常數」決定於溫度和壓力。

例:

對氣體反應,𝐾𝑓B(𝑓B)𝜈B

對混合物中的反應,𝐾𝑥𝑓B(𝑥B𝑓B)𝜈B

對溶液中的反應,𝐾𝑎B(𝑎B)𝜈B

其他一些「平衡常數」則決定於溫度、壓力和組成例:

對氣體反應,𝐾𝑝B(𝑝B)𝜈B

對混合物中的反應,𝐾𝑥B(𝑥B)𝜈B

對溶液中的反應,𝐾𝑚B(𝑚B)𝜈B

𝐾𝑐B(𝑐B)𝜈B

上述有些「平衡常數」(𝐾𝑓, 𝐾𝑝, 𝐾𝑚, 𝐾𝑐) 並非總是量綱一的量。

同樣,由電解質C𝑥A𝑦 所飽和的溶液,其標準溶度積也是量綱一的量。

𝐾 = 𝑥𝑥𝑦𝑦(𝑚𝛾/𝑚)𝑥+𝑦
式中 𝑚 和 𝛾分別為 C𝑥A𝑦 在溶液中的質量摩爾濃度和活度因子,而 𝑚 為標準質量摩爾濃度,通常為 1 mol/kg

8-30.a
one
1 參閱引言
量:8-31〜8-34.4 單位: 8-31.a〜8-34.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-31 分子質量
mass of molecule
𝑚 𝑚 = 𝑀ᵣ𝑚ᵤ
式中 𝑚ᵤ 為原子質量常量。

關於 𝑚ᵤ 參閱 GB 3102.9

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

參閱 GB 3102.9

1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-32 分子電偶極矩
electric dipole moment of molecule
𝑝, 𝜇 電偶極矩是一矢量,其與電場強度的矢積等於轉矩
𝒑 ×  𝑬 = 𝑻
8-32.a 庫[侖]米
coulomb metre
C ⋅ m 分子電偶極矩的高斯 CGS 單位相當於3.335 641 × 10⁻¹² C ⋅ m
8-33 分子電極化率
electric polarizability of molecule
𝛼 誘導電偶極矩除以電場強度 也可用𝛾 8-33.a 庫[侖]二次方米每伏[特]
coulomb metre squared per volt
C ⋅ m²/V 分子電極化率的高斯 CGS 單位等於1 cm³,相當於 1.112 650 × 10⁻¹⁶ C ⋅ m²/V
8-34.1 微正則配分函數
microcanonical partition function
𝛺 𝛺 = 𝑟 1
式中 代表對與給定能量、體積、外場和含量一致的所有量子態求和
𝑆 = 𝑘 ln 𝛺
式中為 𝑆 熵,符號 𝑘 可參閱 8-37
8-34.a
one
1 參閱引言
8-34.2 正則配分函數
canonicalpartition function
𝑄, 𝑍 𝑍 = 𝑟 exp(𝐸𝑟/𝑘𝑇)
式中 代表對與給定體積、外場和含量一致的所有量子態求和,而 𝐸𝑟 是第 𝑟 個量子態的能量
𝐴 =  − 𝑘𝑇 ln 𝑍
式中 𝐴 為亥姆霍茲函數
8-34.3 巨正則配分函數
grand-canonical partition function,
grand partition function
𝛯 𝛯 = 
𝑁A, 𝑁B, …
𝑍(𝑁A, 𝑁B, …)
⋅ 𝜆𝑁A
A
 
⋅ 𝜆𝑁B
B
 
⋅ …

式中 𝑍(𝑁A, 𝑁B, …) 為指定數目的粒子 A, B, …的正則配分函數,而 𝜆A, 𝜆B, … 為粒子 A, B, …的絕對活度

𝐴 −  B 𝜇B𝑛B =  − 𝑘𝑇 ln 𝛯
式中 𝜇B 為 B 的化學勢
8-34.4 分子配分函數
molecular partition function,
partition function of a molecule
𝑞 𝑞 = 𝑖 exp( − 𝜀𝑖/𝑘𝑇)
式中 𝜀𝑖 為與給定體積和外場一致的分子第 𝑖 個允許的量子態的能量
量:8-35〜8-42 單位:8-35.a〜8-42.a
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-35 統計權重
statistical weight
𝑔 量子能級的多重度(簡併度) 8-35.a
one
1 參閱引言
8-36 摩爾氣體常數
molar gas constant
𝑅 在理想氣體定律中的普適比例常數:

𝑝𝑉ₘ = 𝑅𝑇

𝑅 = (8.314 510 ± 0.000 070) J/(mol ⋅ K) ¹⁾ 8-36.a 焦[耳]每摩[爾]開[爾文]
joule per mole kelvin
J/(mol ⋅ K)
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-37 玻耳茲曼常數
Boltzmann constant
𝑘 𝑘 = 𝑅/𝐿 𝑘 = (1.380 658 ± 0.000 012) × 10⁻²³ J/K ¹⁾

𝛽 用來代表 1/𝑘𝑇 其中 𝑇 為熱力學溫度

8-37.a 焦[耳]每開[爾文]
joule per kelvin
J/K
1) CODATA Bulletin 63 (1986)
8-38 平均自由程
mean free path
𝑙, 𝜆 對於一個分子來說,為兩次連續碰撞之間的平均距離 8-38.a
metre
m
8-39 擴散係數
diffusion coefficient
𝐷 𝐶B⟨𝝂B⟩ =  − 𝐷 𝐠𝐫𝐚𝐝 𝐶B
式中 𝐶B 為 B 在混合物中的局部分子濃度,而 ⟨𝝂B⟩ 為分子 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 熱擴散比
thermal diffusion ratio
𝑘𝑇 在二元混合物的穩定狀態中發生的熱擴散:
𝐠𝐫𝐚𝐝 𝑥B =  − (𝑘𝑇/𝑇) 𝐠𝐫𝐚𝐝 𝑇
式中 𝑥B 為較重物質B 的局部摩爾分數,而 𝑇 為局部溫度
8-40.a
one
1 參閱引言
8-40.2 熱擴散因子
thermaldiffusion factor
𝛼𝑇 𝛼𝑇= 𝑘𝑇/𝑥A𝑥B
式中 𝑥A 和 𝑥B 為兩物質的局部摩爾分數
8-41 熱擴散係數
thermal diffusion coefficient
𝐷𝑇 𝐷𝑇= 𝑘𝑇𝐷 8-41.a 二次方米每秒
metre squared per second
m²/s
8-42 質子數
proton number
𝑍 原子核中的質子數目 周期表中的原子序數等於質子數 8-42.a
one
1 參閱引言
量:8-43〜8-49 單位:8-43.a〜8-49.3
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-43 元電荷
elementary charge
𝑒 一個質子的電荷 一個電子的電荷等於 − 𝑒

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

8-43.a 庫[侖]
coulomb
C
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-44 離子的電荷數
charge number of ion
𝑧 離子電荷與元電荷之比 對於負離子,此量為負 8-44.a
one
1 參閱引言
8-45 法拉第常數
Faraday constant
𝐹 𝐹 = 𝐿𝑒 𝐹 = (9.648 530 9 ± 0.000 002 9) × 10⁴ C/mol ¹⁾ 8-45.a 庫[侖]每摩[爾]
coulomb per mole
 C/mol
1) CODATA Bulletin 63(1986)
8-46 離子強度
ionic strength
𝐼 溶液的離子強度定義為
𝐼  = 
(1)
÷(2)
𝑧2
i
 
𝑚i
式中 代表在質量摩爾濃度 𝑚i 的全部離子範圍求和
8-46.a 摩[爾]每千克
mole per kilogram
mol/kg
8-47 解離度
degree of dissociation
𝛼 解離的分子數與分子總數之比 此量的替換名稱為「解離分數(dissociation fraction)」 8-47.a
one
1 參閱引言
8-48 電解質電導率
electrolytic conductivity
𝜅, 𝜎 電流密度除以電場強度
𝜅= 𝑗/𝐸
8-48.a 西[門子]每米
siemens per metre
S/m 1 S = 1 Ω⁻¹
8-49 摩爾電導率
molar conductivity
𝛬ₘ 電導率除以物質的量濃度
𝛬ₘ = 𝜅/𝑐
8-49.a 西[門子]二次方米每摩[爾]
siemens metre squared per mole
S ⋅ m²/mol
量:8-50〜8-54 單位:8-50.3〜8-54.3
項 號 量的名稱 符 號 定 義 備 注 項 號 單位名稱 符 號 定 義 換算因數和備註
8-50 離子B 的遷移數
transport number of the ion B,
離子B 的電流分數
current fraction of the ion B
𝑡B 離子B 運載的電流與總電流之比 8-50.a
one
1 參閱引言
8-51 轉化速率
rate of conversion
𝜉˙, 𝐽 𝜉˙d𝜉/d𝑡
式中 𝑡 為時間
應用此量時必須指明化學反應方程式 8-51.a 摩[爾]每秒
mole per second
mol/s
8-52 旋光角
angle of optical rotation
𝛼 平面偏振光通過旋光性介質面向光源觀察時向右偏轉的角 8-52.a 弧度
radian
rad
8-53 摩爾旋光本領
molar optical rotatory power
𝛼𝑛 𝛼𝑛= 𝛼𝐴/𝑛
式中 𝑛 為旋光性組元在橫截面積 𝐴的線性偏振光束途徑中之物質的量
8-53.a 弧度平方米每摩[爾]
radian square metre per mole
rad ⋅ m²/mol
8-54 質量旋光本領
massic optical rotatory power,
比旋光本領
specific optical rotatory power
𝛼𝑚 𝛼𝑚 = 𝛼𝐴/𝑚
式中 𝑚為旋光性組元在橫截面積 𝐴 的線性偏振光束途徑中之質量
8-54.a 弧度平方米每千克
radian square metre per kilogram
rad ⋅ m²/kg

附錄

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附錄A

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化學元素的名稱和符號[1]
(補充件)
原子序數 名  稱 符 號
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
原子序數 名  稱 符 號
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
續表
原子序數 名  稱 符 號
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
原子序數 名  稱 符 號
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

附錄B

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化學元素和核素的符號
(補充件)

化學元素符號應當用羅馬(正)體書寫,在符號後不得附加圓點(句子結尾的正常標點除外)。

例:

H He C Ca

說明核素或分子的附加下標或上標,應具有下列意義及位置:

核素的核子數(質量數)表示在左上標位置,例如

14N

分子中核素的原子數表示在右下標位置,例如

14N2

質子數(原子序數)可在左下標位置指出,例如

64Gd

如有必要,離子態或激發態可在右上標位置指出。

例:

離子態:   Na+PO3−
4
 
(PO4)3−

電子激發態: He*NO*

核激發態:  110Ag*110Agm

附錄C

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pH
(補充件)

pH 是從操作上定義的。對於溶液 X,測量下列伽伐尼電池的電動勢 𝐸X

參比電極|KCl 濃溶液|溶液 X|H2Pt

將未知 pH(X) 的溶液 X 換成標準pH(S) 的溶液 S,同樣測量電池的電動勢 𝐸S。則

pH(X) = pH(S) + (𝐸S - 𝐸X)𝐹/(𝑅𝑇 ln 10)

式中 𝐹為法拉第常數,𝑅 為摩爾氣體常數,𝑇 為熱力學溫度。因此,所定義的 pH 是量綱一的量[2]

一些標準溶液的 pH(S) 值,載於 IUPAC, Definition of pH Scales, Standard Reference Values, Measurement of pH and Related Terminology, Pure Appl. Chem, 57(1985), 531–542。

pH 沒有基本的意義,其定義為一種實用定義。但是在總離子強度小於 0.1 mol/kg 的稀薄水溶液有限範圍,既非強酸性又非強鹼性(2 < pH < 12),則定義使有

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

式中 𝑚(H+) 或 𝑐(H+) 代表氫離子H+ 的質量摩爾濃度或氫離子 H+ 的濃度,而 𝛾± 或 𝑦± 代表溶液中典型 1-1 電解質的以質量摩爾濃度為基礎的平均離子活度因子或以濃度為基礎的平均離子活度因子。

備註

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  1. 引自:IUPAC, Physical Chemistry Division: Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (1988)。括號中附加的名稱作為資料用。
  2. 根據 GB 3101-93 規定,量的符號一般應以斜體書寫和印刷,而量 pH 則例外,以正體書寫和印刷。

附加說明:

[編輯]

本標準由全國量和單位標準化技術委員會提出並歸口。

本標準由全國量和單位標準化技術委員會第五分委員會負責起草。

本標準主要起草人劉天和、劉芸、胡日恆。

 GB 3102.7 聲學的量和單位 ↑返回頂部 GB 3102.9 原子物理學和核物理學的量和單位

本作品來自強制性中華人民共和國國家標準

  • 根據《國家版權局版權管理司關於標準著作權糾紛給最高人民法院的答覆》(權司〔1999〕50號),「強制性標準是具有法規性質的技術性規範」,所以依據《中華人民共和國著作權法》第五條,不適用著作權保護;但《國家版權局版權管理司關於標準著作權糾紛給最高人民法院的答覆》也指出「推薦性標準不屬於法規性質的技術性規範,屬於著作權法保護的範圍。」
  • 根據《國家版權局關於在查處侵權盜版案件中標準類出版物有關著作權法律適用問題的復函》(國版發函〔2020〕1號):「強制性標準是具有法規性質的技術性規範,不受著作權法保護。」
  • 根據《強制性國家標準管理辦法》第五十一條第二款:「制定強制性國家標準參考相關國際標準的,應當遵守相關國際標準化組織的版權政策。」故所有參考相關國際標準制定的強制性國家標準,其版權參照對應標準化組織的版權政策執行。
  • 此外,1989年4月1日頒布實施、2018年3月6日廢止的《標準化法條文解釋》(原國家技術監督局令第12號)第十四條規定:「……推薦性標準一旦納入指令性文件,將具有相應的行政約束力。」據此,在1989年4月1日至2018年1月1日期間被納入指令性文件且具有行政強制力的國家標準,是具有強制性的標準。

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