ISO 80000-9:2019
(Main)Quantities and units - Part 9: Physical chemistry and molecular physics
Quantities and units - Part 9: Physical chemistry and molecular physics
This document gives names, symbols, definitions and units for quantities of physical chemistry and molecular physics. Where appropriate, conversion factors are also given.
Grandeurs et unités - Partie 9: Chimie physique et physique moléculaire
Le présent document donne les noms, les symboles, les définitions et les unités des grandeurs de chimique physique et de physique moléculaire. Des facteurs de conversion sont également indiqués, s'il y a lieu.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 80000-9
Second edition
2019-08
Quantities and units —
Part 9:
Physical chemistry and molecular
physics
Grandeurs et unités —
Partie 9: Chimie physique et physique moléculaire
Reference number
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ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
Bibliography .15
Index .16
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www. iso. org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www. iso.o rg/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www. iso
.org/iso/foreword. html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 12, Quantities and units, in collaboration
with Technical Committee IEC/TC 25, Quantities and units.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 80000-9:2009), which has been
technically revised. It also incorporates the Amendment ISO 80000-9:2009/Amd. 1:2011.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— the table giving the quantities and units has been simplified;
— some definitions and the remarks have been stated physically more precisely.
A list of all parts in the ISO 80000 and IEC 80000 series can be found on the ISO and IEC websites.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www. iso. org/members. html.
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Introduction
In this document, symbols for substances are shown as subscripts, for example c , w , p for substance B.
B B B
Generally, it is advisable to put symbols for substances and their states in parentheses on the same line
as the main symbol, for example c(H SO ).
2 4
In the following, the letter s is used to denote the solid state, the letter l the liquid state, and the letter g
the gaseous state.
The symbol * used as a superscript means “pure”.
⊝
The plimsoll sign is used to denote a standard in general.
∗
EXAMPLE 1 μ (,Tp) for chemical potential of pure substance B concerning a mixture system including the
B
substance B.
−−11
EXAMPLE 2 C (H O,g,298,15K)=⋅33,58 JK ⋅mol for standard molar heat capacity at constant
m,p 2
pressure.
In an expression such as
V
m,B
ϕ =x
BB
xV
∑ i m,i
where
ϕ is the volume fraction of a particular substance B in a mixture of substances A, B, C, …;
B
x is the amount-of-substance fraction of i; and
i
V is the molar volume of the pure substance i, where all the molar volumes V , V ,V , .
m,i m,A m,B m,C
are taken at the same temperature and pressure,
the summation on the right-hand side is that over all the substances A, B, C, . of which a mixture is
composed, so that x =1 . Throughout the document sums are running over the respective index.
∑ i
Additional qualifying information on a quantity symbol may be added as a subscript or superscript (see
e.g. item 9-21) or in parentheses after the symbol.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 80000-9:2019(E)
Quantities and units —
Part 9:
Physical chemistry and molecular physics
1 Scope
This document gives names, symbols, definitions and units for quantities of physical chemistry and
molecular physics. Where appropriate, conversion factors are also given.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
Names, symbols, definitions and units for quantities used in physical chemistry and molecular physics
are given in Table 1.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
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Table 1 — Quantities and units used in physical chemistry and molecular physics
Item No. Quantity Unit Remarks
Name Symbol Definition
9-1 number of entities number of elementary entities of kind X in a system 1 The elementary entities must be specified
N()X ,
and can be atoms, molecules, ions, elec-
N trons, other particle, or a specified group
X
of such particles. It is important to always
give a precise specification of the entity
involved; this should preferably be done by
the empirical chemical formula of the mate-
rial involved.
9-2 amount of substance quotient of number N of specified elementary mol Amount of substance is one of the seven
n()X
entities of kind X (item 9-1) in a sample, and the base quantities in the International System
DEPRECATED: num-
of Quantities, ISQ (see ISO 80000-1).
Avogadro constant N (ISO 80000-1):
ber of moles
A
Elementary entities, such as molecules,
nN()XX= ()/N
A
atoms, ions, electrons, holes and other
quasi-particles, double bonds can be used.
It is necessary to specify precisely the
entity involved, e.g. atoms of hydrogen H
vs. molecules of hydrogen H , preferably by
giving the molecular chemical formula of
the material involved.
In the name “amount of substance”, the
words “of substance” could be replaced by
words specifying the substance concerned,
e.g. “amount of hydrogen chloride, HCl”, or
“amount of benzene, C H ”.
6 6
The name “number of moles” is often used
for “amount of substance”, but this is depre-
cated because the name of a quantity should
be distinguished from the name of the unit.
Table 1 (continued)
Item No. Quantity Unit Remarks
Name Symbol Definition
9-3 relative atomic mass quotient of the average mass (ISO 80000-4) of atom 1 A similar quantity “relative molecular
A ()X
r
X and the unified atomic mass (ISO 80000-10) mass” can be defined for molecules.
EXAMPLE
A ()Cl ≈35,453,
r
A CO ≈44.
()
r 2
The relative atomic or relative molecular
mass depends on the nuclidic composition.
The International Union of Pure and Applied
Chemistry (IUPAC) accepts the use of the
special names “atomic weight” and “mo-
lecular weight” for the quantities “relative
atomic mass” and “relative molecular mass”,
respectively. The use of these traditional
names is deprecated.
9-4 molar mass for a pure substance X, quotient of mass m(X) g/mol
M X
()
(ISO 80000-4) and amount n of substance (item
−1
kg mol
9-2):
Mm= /n
3 −1
9-5 molar volume V for a pure substance, quotient of its volume V m mol
m
(ISO 80000−3) and amount n of substance (item
9-2):
VV= /n
m
9-6.1 molar internal U quotient of internal energy U (ISO 80000-5) and J/mol Molar quantities are normally only used with
m
energy amount n of substance (item 9-2): reference to pure substances.
2 −2 −1
kg m s mol
UU= /n
m
9-6.2 molar enthalpy H quotient of enthalpy H (ISO 80000-5) and amount J/mol Molar quantities are normally only used with
m
n of substance (item 9-2): reference to pure substances.
2 −2 −1
kg m s mol
HH= /n
m
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Table 1 (continued)
Item No. Quantity Unit Remarks
Name Symbol Definition
9-6.3 molar Helmholtz F quotient of the Helmholtz energy F (ISO 80000-5) J/mol Molar quantities are normally only used with
m
energy and amount n of substance (item 9-2): reference to pure substances.
2 −2 −1
kg m s mol
FF= /n
m
9-6.4 molar Gibbs energy G quotient of the Gibbs energy G (ISO 80000-5) and J/mol Molar quantities are normally only used with
m
amount n of substance (item 9-2): reference to pure substances.
2 −2 −1
kg m s mol
GG= /n
m
9-7 molar heat capacity C quotient of heat capacity C (ISO 80000-5) and J/(mol K) Conditions (constant pressure or volume etc.)
m
amount of substance n (item 9-2): must be specified.
2 −2 −1 −1
kg m s K mol
CC= /n
m
9-8 molar entropy S quotient of entropy S (ISO 80000-5) and amount n J/(mol K) Conditions (constant pressure or volume etc.)
m
of substance (item 9-2): must be specified.
2 −2 −1 −1
kg m s K mol
SS= /n
m
–3
9-9.1 particle n, (C) quotient of number N of particles (item 9-1) and m The term “number density” is also used.
concentration volume V (ISO 80000−3):
nN= /V
–3
9-9.2 molecular concen- C(X), C for substance X in a mixture, quotient of num- m
X
tration ber N of molecules of substance X and volume V
X
(ISO 80000−3) of the mixture:
CN= /V
XX
th
9-10 mass concentration γ , (ρ ) for substance X in a mixture, quotient of mass g/l Decided by the 16 CGPM (1979), both “l” and
X X
m (ISO 80000-4) of substance X and volume V “L” are allowed for the symbols for the litre.
X −3
kg m
(ISO 80000−3) of the mixture:
γ =mV/
XX
9-11 mass fraction w for substance X in a mixture, quotient of mass m 1
X X
(ISO 80000-4) of substance X and total mass m of
the mixture:
wm= /m
XX
Table 1 (continued)
Item No. Quantity Unit Remarks
Name Symbol Definition
9-12.1 amount-of-substance c for substance X in a mixture, quotient of amount mol/l In chemistry, the name “amount-of-substance
X
concentration n of substance (item 9-2) of X and volume V concentration” is generally abbreviated to the
X –3
mol m
(ISO 80000−3) of the mixture: single word “concentration”, it being assumed
that the adjective “amount-of-substance” is
cn= /V
intended. For this reason, however, the word
XX
“mass” should never be omitted from the name
“mass concentration” in item 9-10.
th
Decided by the 16 CGPM (1979), both “l” and
“L” are allowed for the symbols for the litre.
th
9-12.2 standard amount-of- for substance X, one mole per litre mol/l Decided by the 16 CGPM (1979), both “l” and
c X
()
substance “L” are allowed for the symbols for the litre.
−3
mol m
concentration
9-13 amount-of-substance x , y for substance X in a mixture, quotient of amount of 1 For condensed phases, x is used, and for
X X X
fraction substance n (item 9-2) of X and total amount n of gaseous mixtures y may be used.
X X
substance (item 9-2) in the mixture:
mole fraction The unsystematic name “mole fraction” is
still used. However, the use of this name is
xn= /n
XX
deprecated.
For this quantity, the entity used to define
the amount of substance should always be
a single molecule for every species in the
mixture.
9-14 volume fraction for substance X, quotient of product of amount of ml/l Generally, the volume fraction is temperature
ϕ
X
substance fraction x (item 9-13) of X and molar dependent.
X
volume V (item 9-5) of the pure substance X at
m,X th
Decided by the 16 CGPM (1979), both “
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 80000-9
Deuxième édition
2019-08
Grandeurs et unités —
Partie 9:
Chimie physique et physique
moléculaire
Quantities and units —
Part 9: Physical chemistry and molecular physics
Numéro de référence
©
ISO 2019
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
Bibliographie .15
Index .16
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 12, Grandeurs et unités, en
collaboration avec le comité d’études IEC/TC 25, Grandeurs et unités.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 80000-9:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Elle intègre également l’Amendement ISO 80000-9:2009/Amd. 1:2011.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— le tableau donnant les grandeurs et les unités a été simplifié;
— certaines définitions et les remarques ont été énoncées physiquement de manière plus précise.
Une liste de toutes les parties des séries ISO 80000 et IEC 80000 se trouve sur les sites de l’ISO et de l’IEC.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
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Introduction
Dans le présent document, les symboles des constituants sont indiqués en indices inférieurs, par
exemple c , w , p pour le constituant B.
B B B
Il est en général conseillé de placer les symboles des constituants et de leurs états entre parenthèses
sur la même ligne que le symbole principal, par exemple c(H SO ).
2 4
Dans la suite du document, la lettre s est utilisée pour désigner l’état solide, la lettre l l’état liquide et la
lettre g l’état gazeux.
Le symbole * utilisé en indice supérieur signifie «pur».
⊝
Le signe plimsoll indique une référence en général.
∗
EXEMPLE 1 μ (,Tp) pour le potentiel chimique du constituant pur B concernant un système de mélange
B
contenant le constituant B.
−−11
EXEMPLE 2 C (H O,g,298,15K)=⋅33,58 JK ⋅mol pour la capacité thermique molaire de référence
m,p 2
à pression constante.
Dans une expression comme:
V
m,B
ϕ =x
BB
xV
∑ i m,i
où
ϕ est la fraction volumique d’un constituant particulier B dans un mélange de constituants A,
B
B, C, …;
x est la fraction de quantité de matière du constituant i; et
i
V est le volume molaire du constituant pur i, où tous les volumes molaires V , V ,V .
m,i m,A m,B m,C
sont pris à la même température et à la même pression;
la somme de la partie droite est celle de tous les constituants A, B, C. dont le mélange est composé, de
sorte que x =1 . Tout au long du document, les sommes sont exécutées sur l’indice correspondant.
∑ i
Des informations de qualification supplémentaires sur un symbole de grandeur peuvent être ajoutées
comme indice inférieur, indice supérieur (voir, par exemple, 9-21) ou entre parenthèses après le
symbole.
NORME INTERNATIONALE ISO 80000-9:2019(F)
Grandeurs et unités —
Partie 9:
Chimie physique et physique moléculaire
1 Domaine d’application
Le présent document donne les noms, les symboles, les définitions et les unités des grandeurs de
chimique physique et de physique moléculaire. Des facteurs de conversion sont également indiqués, s’il
y a lieu.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Les noms, symboles, définitions et unités des grandeurs utilisées en chimie physique et en physique
moléculaire sont donnés dans le Tableau 1.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/ .
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Tableau 1 — Grandeurs et unités utilisées en chimie physique et en physique moléculaire
N° Grandeur Unité Remarques
Nom Symbole Définition
9-1 nombre d’entités, m N X , nombre d’entités élémentaires de type X dans 1 Les entités élémentaires doivent être
()
un système spécifiées et peuvent être des atomes, des
N
X
molécules, des ions, des électrons, d’autres
particules, ou un groupement spécifié de telles
particules. Il est important de toujours donner
une spécification précise de l’entité impliquée.
Pour cela, il convient de préférence de donner
la formule chimique brute de la substance
concernée.
9-2 quantité de matière, f n X quotient du nombre N d’entités (9-1) élémen- mol La quantité de matière est l’une des sept gran-
()
taires de type X spécifiées dans un échantillon deurs de base du Système international de
DÉCONSEILLÉ:
par la constante d’Avogadro N (ISO 80000-1): grandeurs, ISQ (voir l’ISO 80000-1).
A
nombre de moles, m
nNXX= /N Des entités élémentaires, telles que molé-
() ()
A
cules, atomes, ions, électrons, trous et autres
quasi-particules, doubles liaisons, peuvent
être utilisées. Il est nécessaire de spécifier
précisément l’entité impliquée, par exemple
atomes d’hydrogène H par rapport à molécules
d’hydrogène H , de préférence en donnant
la formule chimique brute de la substance
concernée.
Dans l’expression «quantité de matière», les
mots «de matière» pourraient être remplacés
par des mots spécifiant la substance concernée,
par exemple «quantité de chlorure d’hydro-
gène, HCl» ou «quantité de benzène, C H ».
6 6
L’expression «nombre de moles» est souvent
utilisée à la place de «quantité de matière»,
mais cela est déconseillé car il convient de
différencier le nom d’une grandeur du nom de
l’unité.
Tableau 1 (suite)
N° Grandeur Unité Remarques
Nom Symbole Définition
9-3 masse atomique quotient de la masse (ISO 80000-4) moyenne 1 Une grandeur similaire «masse moléculaire
A ()X
r
relative, f d’un atome X par la masse atomique unifiée relative» peut être définie pour les molécules.
(ISO 80000-10)
EXEMPLE
A ()Cl ≈35,453,
r
A CO ≈44.
()
r 2
La masse atomique relative ou la masse
moléculaire relative dépend de la composition
nucléidique.
L’Union Internationale de Chimie Pure et
Appliquée (UICPA) accepte respectivement
l’utilisation des noms spéciaux «poids ato-
mique» et «poids moléculaire» pour les gran-
deurs «masse atomique relative» et «masse
moléculaire relative». L’utilisation de ces noms
traditionnels est à éviter.
pour une substance pure X, quotient de la masse g/mol
9-4 masse molaire, f M()X
m(X) (ISO 80000-4) par la quantité de matière
−1
kg mol
n (9-2):
Mm= /n
3 −1
9-5 volume molaire, m V pour une substance pure, quotient de son m mol
m
volume V (ISO 80000−3) par la quantité de
matière n (9-2):
VV= /n
m
9-6.1 énergie interne U quotient de l’énergie interne U (ISO 80000-5) J/mol Les grandeurs molaires ne sont généralement
m
molaire, f par la quantité de matière n (9-2): utilisées qu’en référence à des substances pures.
2 −2 −1
kg m s mol
UU= /n
m
9-6.2 enthalpie molaire, f H quotient de l’enthalpie H (ISO 80000-5) par la J/mol Les grandeurs molaires ne sont générale-
m
quantité de matière n (9-2): ment utilisées qu’en référence à des subs-
2 −2 −1
kg m s mol
tances pures.
HH= /n
m
9-6.3 énergie libre F quotient de l’énergie libre F (ISO 80000-5) par la J/mol Les grandeurs molaires ne sont générale-
m
molaire, f quantité de matière n (9-2): ment utilisées qu’en référence à des subs-
2 −2 −1
kg m s mol
tances pures.
FF= /n
m
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Tableau 1 (suite)
N° Grandeur Unité Remarques
Nom Symbole Définition
9-6.4 enthalpie libre G quotient de l’enthalpie libre G (ISO 80000-5) par J/mol Les grandeurs molaires ne sont générale-
m
molaire, f la quantité de matière n (9-2): ment utilisées qu’en référence à des subs-
2 −2 −1
kg m s mol
tances pures.
GG= /n
m
9-7 capacité thermique C quotient de la capacité thermique C (ISO 80000- J/(mol K) Les conditions (pression constante ou volume
m
molaire, f 5) par la quantité de matière n (9-2): constant, etc.) doivent être spécifiées.
2 −2 −1 −1
kg m s K mol
CC= /n
m
9-8 entropie molaire, f S quotient de l’entropie S (ISO 80000-5) par la J/(mol K) Les conditions (pression constante ou volume
m
quantité de matière n (9-2): constant, etc.) doivent être spécifiées.
2 −2 −1 −1
kg m s K mol
SS= /n
m
–3
9-9.1 concentration en n, (C) quotient du nombre N de particules (9-1) par le m Le terme «nombre volumique de particules»
particules, f volume V (ISO 80000−3): est aussi utilisé.
nN= /V
–3
9-9.2 concentration molé- C(X), C pour un constituant X d’un mélange, quotient du m
X
culaire, f nombre N de molécules de constituant X par le
X
volume V (ISO 80000−3) du mélange:
CN= /V
XX
e
9-10 concentration en γ , (ρ ) pour un constituant X d’un mélange, quotient de g/l La 16 CGPM (1979) a décidé que «l» et «L»
X X
masse, f la masse m (ISO 80000-4) du constituant X par sont autorisés comme symboles du litre.
X −3
kg m
le volume V (ISO 80000−3) du mélange:
γ =mV/
XX
9-11 fraction massique, f w pour un constituant X d’un mélange, quotient de 1
X
la masse m (ISO 80000-4) du constituant X par
X
la masse totale m du mélange:
wm= /m
XX
Tableau 1 (suite)
N° Grandeur Unité Remarques
Nom Symbole Définition
9-12.1 concentration en c pour un constituant X d’un mélange, quotient de mol/l En chimie, le nom «concentration en quan-
X
quantité de matière, f la quantité de matière n (9-2) du constituant X tité de matière» est généralement abrégé en
X –3
mol m
par le vol
...
Questions, Comments and Discussion
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