IUPAC-jelölésrendszer

A kémiában, a fizikai kémiában és a termodinamikában az IUPAC által meghatározott jelöléseket használják elsődlegesen. A fizikai mennyiségek Magyarországon használt jelölése általában megegyezik az IUPAC ajánlásaival. Az angolszász nyelvterületen ettől gyakran eltérnek. Például nagybetűt (verzál) használnak kisbetű helyett, illetve elég gyakran (vagy a mennyiség nevéből, vagy a mértékegységéből alkotott) rövidítést.

A következő táblázatban néhány gyakran alkalmazott jelölés – főként az indexek és mellékjelek – látható,^[1] a fenti tudományterületekre vonatkozóan. A Green Book-ban szereplő, de más tudományterületekre vonatkozó azonosítókat a Wikipédia egyéb szócikkei tartalmazzák (pl. fizikai mennyiség, radioaktivitás, alakváltozás, elektromágneses hullám, színképelemzés stb. A Green book harmadik kiadása is hozzáférhető az interneten^[2] és könyv formájában.^[3]

IUPAC Name	neve	jele	SI-mértékegysége	egyéb engedélyezett mértékegysége
number of entities	részecskék száma	N	1	db
amount of substance	anyagmennyiség	n	mol	mmol, kmol
electron rest mass	elektron nyugalmi tömege	me e	kg
mass of atom atomic mass	atomtömeg	ma	kg
atomic mass constant	atomi tömegegység	mu	kg	u
mass of entity	részecske tömege	mf   formula	kg
relative molecular mass	relatív atomtömeg relatív molekulatömeg	Mr	1	A
molar mass	moláris tömeg	M	kg/mol	g/mol
number density of enities number concentration	darabszám koncentráció	C	m−3	db/m³
Boltzmann constant	Boltzmann-állandó	kB	J K−1	J/db K db
molar volume	moláris térfogat	Vm, B	m³/mol
mass fraction	tömegtört	w j	1  tört	kg/kg, g/kg
volume fraction	térfogattört	φj	1  tört	m³/m³, L/m³
mole fraction amount fraction	móltört	xB, vagy yB xy	1  tört	mol/mol
partial pressure	parciális nyomás	pB	Pa
mass density	sűrűség	ρ	kg/m³
mass concentration	tömegkoncentráció	γ, vagy ρ	kg/m³	ro
number concentration	darabszám koncentráció	CB	m−3	db/m³  db
amount concentration	anyagmennyiség-koncentráció koncentráció	cB	mol/m³	M
solubility	oldhatóság	s	mol/m³	oldhatóság
molality	molalitás	m, vagy b	mol/kg	molalitás
partial molar quantity X	X parciális moláris mennyiség	${\displaystyle {\bar {X}}_{B}}$	szükség szerint	parciális
chemical potential	kémiai potenciál	μB	J mol−1
standard partial molar enthalpy	szabványos parciális moláris entalpia	${\displaystyle {H}_{B}^{\ominus }}$	J mol−1
standard partial molar entropy	szabványos parciális moláris entrópia	${\displaystyle {S}_{B}^{\ominus }}$	J mol−1K−1
standard reaction Gibbs energy	reakció szabványos Gibbs függvénye	${\displaystyle \Delta _{r}{G}^{\ominus }}$	J mol−1
standard reaction enthalpy	reakció szabványos entalpája	${\displaystyle \Delta _{r}{H}^{\ominus }}$	J mol−1
standard reaction entropy	reakció szabványos entrópiája	${\displaystyle \Delta _{r}{S}^{\ominus }}$	J mol−1K−1

↑ e: az index lehet e (elektron), p (proton), n (neutron), d (deuteron), α (alfa-részecske), γ (foton), N (atommag)

↑ u: Atomi tömegegység^[4] m_u=m_a(¹²C)/12

↑ A: A relatív atomtömeg, A_r egyenértékű az M_r relatív molekulatömeggel (a szén-12 tömege 12-ed részének többszöröse). Az IUPAC itt jóváhagyólag tudomásul veszi az SI-mértékegységrendszernek és az Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia döntéseinek ellentmondó atomsúly, illetve molekulasúly megnevezést és a mértékegységrendszer koherenciájának ellentmondó g/mol mértékegységet. A Green Book harmadik kiadása már a történelmileg kialakult hagyományokra hivatkozik, és csak idézőjelben, (rosszallóan) említi a molekulasúly kifejezést. Az ellentmondás következménye, – példaképpen, – hogy a víz moláris tömege 0,018 015 kg/mol, relatív molekulatömege viszont 18,015 tehát mérőszáma ezerszer nagyobb.

↑ j: Elegyeknél az i, vagy a j betűt használjuk. Ahol a tört nevezőjében a térfogat szerepel, ott az elegyítés előtti térfogatot használjuk. A B betű az egyértelműen meghatározott kémiai anyag esetén használatos; az IUPAC dokumentum például a molekulák darabszámával, illetve az oldatokkal kapcsoltban jelöli

↑ db: A megszámlálható mennyiségek mértékegységét az 1-es számjegy jelzi az SI-mértékegységrendszerben. Nem szabványos, de teljesen egyértelmű a darab szónak mértékegységként való használatával

↑ formula: Az elemi egység tömege kifejezés bármire vonatkozhat. Az f betű itt a formula szóra utal; arra tehát, hogy bármely kémiai képlettel azonosítható egység tömege jelölhető ilyen módon

↑ xy: A dokumentum az x betűt a kondenzált fázisra, míg az y betűt a légnemű fázisra rendeli használni

↑ tört: Az SI a törteknél az 1 számjegyet használja mértékegységként. Tekintettel arra, a hogy sokszor nem derül ki, milyen mértékegységek osztásából származik az 1-es, a NIST engedélyezi a kg/kg, mol/mol, m³/m³ formát is. Ebből eredően ez a jelölés az osztó- és szorzó mértékegységek jelölését is lehetővé teszi.

↑ ro: A sűrűség és a tömegkoncentráció közös rovatban szerepel a Green Book-ban, értelmezésük azonban eltérő. A tömegkoncentráció számításánál a j-edik komponens tömegét az egész elegy térfogatával osztjuk el: γ_j=m_j/V

↑ M: A laboratóriumi gyakorlat kedvéért itt engedélyeztek egy rendszeren kívüli mértékegységet, az M-et, amelyet a mol/dm³ mértékegységből származtatnak (tehát nem a térfogat SI-mértékegységéből). Elnevezési példák: M moláris, mM millimoláris, μM mikromoláris stb. Ennek következményeként a c^⦵ szabványos koncentráció értéke 1 mol/dm³.

↑ oldhatóság: A Green Book erre a következő meghatározást adja: „s_B=c_B(saturated soln)”. Tehát jelentősen különbözik az általánosan elfogadott definíciótól: az oldott anyag anyagmennyiségét nem az oldószer térfogatával kell elosztani, hanem az egész oldat térfogatával. A koncentráció meghatározásánál ugyanis ez olvasható: „V is the volume of the mixture” (vagyis az egész oldat térfogata).

↑ molalitás: Meghatározása: m_B=n_B/m_A. A tört nevezőjében tehát csak az oldószer tömege szerepel. Tekintettel arra, hogy a molalitást is és a tömeget is m betű jelöli, javasolják helyette a b betű használatát. A dokumentum felhívja a figyelmet arra is, hogy mértékegységként használják a hétköznapi rutinban az m betűt, holott a mértékegységnek mol/kg-nak kellene lennie („egy mólos oldat= 1 m”)

↑ parciális: Például ${\displaystyle {\bar {V}}(\mathrm {Na} _{2}\mathrm {SO} _{4},\ aq)}$ a nátrium-szulfát parciális térfogata az oldatban, míg ${\displaystyle {V}(\mathrm {Na} _{2}\mathrm {SO} _{4},\ aq)}$ az egész oldat térfogata.

Az IUPAC által engedélyezett rendszeren kívüli mértékegységekről tudni kell azt, hogy ezeket a BIPM nem hagyta jóvá. Jóvá hagyta például a t (tonna) mértékegységet az M-et^[M] viszont nem. A g/mol, illetve mol/dm³ az SI-ben prefixumos mértékegységek. A prefixumos mértékegységek nem koherensek az SI-mértékegységrendszerben. Az IUPAC hatásköre a kémiai (biokémiai, orvosi) laboratóriumokra; a fizikai-kémiára, a termodinamikára terjed ki, de nem általános érvényű.

A fajlagos mennyiségek képzésénél extenzív mennyiségből intenzív mennyiséget képezünk. Ezeket (specific quantities) elsősorban tömegre értelmezik. Az IUPAC-dokumentum ennél általánosabb fogalomkört engedélyez. Az elnevezések francia eredetre engednek következtetni

• massic (tömegre) – általános értelemben fajlagos mennyiségek, például fajlagos hőkapacitás, fajlagos térfogat
• volumic (térfogati) – például térfogati töltéssűrűség
• areic (felületi) – például felületi töltéssűrűség
• lineic (vonalmenti; távolságra, helyzetre, sugárirányra vonatkozó) – például elektromos térerősség. A sugárirány szerint képezhető mennyiségekhez nem rendeltek önálló elnevezést.
• molar (moláris) – a moláris mennyiségek nem feltétlenül fajlagos mennyiségek; ezt a Green Book elkülönítve tárgyalja

V_m = 0,02271098 m³/mol általános fizikai állandó a fizikai kémia területe számára, tehát nem specifikus mennyiség

V_{m; −10 °C; jég} = 0,000019652 m³/mol a jég moláris térfogata 10⁵ Pa nyomáson, tehát specifikus (fajlagos) mennyiség

V_{m; −10 °C; víz} = 0,000018048 m³/mol a túlhűtött víz moláris térfogata 10⁵ Pa nyomáson, tehát specifikus mennyiség^[5]

V_{m; −10 °C; gőz} = 8,4085 m³/mol a vízgőz moláris térfogata 200 Pa nyomáson, tehát specifikus mennyiség

Jelölhető a halmazállapot felső indexben is: ${\displaystyle V_{m;-10}^{g}=8,4085{\frac {m^{3}}{mol}}}$. Itt a g jelentése: légnemű állapot.

Jelölési példa: ${\displaystyle {}_{bal\;lent}^{bal\,fent}Q_{jobb\ lent}^{jobb\,fent}\,}$

• bal fent: tömegszám
• bal lent: rendszám
• jobb fent: töltés, oxidációs szám, vagy gerjesztési állapot
• jobb lent: atomok száma a vegyületben

Alkalmazási példa: ${\displaystyle {}_{17}^{37}Cl_{4}^{2-}\,}$ kétszeresen ionizált, 37-es tömegszámú klór, amelyből négy atom tartozik egy vegyülethez (a dokumentumban platina-klorid)

Állapot jele

Állapotváltozás jele

↑ apparent: Ilyen tulajdonság az apparent viscosity: a látszólagos viszkozitás

↑ glass: Ez a jelenség az üvegesedés, angolul: glass transition, egyfajta amorf szilárd halmazállapot

↑ atomization: Az IUPAC dokumentum példaként hozza fel erre, amikor egy oxigén molekula atomos oxigénre bomlik. A kifejezés helyesírása a brit angol nyelvben: atomisation. Az angol ugyanezen névvel jelöli a porlasztást, például a porlasztva szárítás műveletét. Ez nem kémiai, hanem fizikai művelet.

↑ excess: Ilyen például a térfogat többlet (excess volume): az oldat térfogata nem egyszerű összege az oldott anyag és az oldószer térfogatának