Cos'è l'unità di massa atomica?
L'unità di massa atomica è il sistema di misura progettato per identificare ogni singola unità di massa in atomi e molecole. Conosciuto anche come dalton, l'unità di massa atomica è una misura universalmente applicata basata su 1/12 della massa totale di un singolo atomo di carbonio-12. Ciò significa che un atomo di carbonio-12 ha la massa atomica di 12 dalton. La designazione per un'unità di massa atomica standard è u o Da . Le unità di massa atomica sono utilizzate come sistema di misurazione in ogni scienza, ad eccezione di quelle che coinvolgono la biologia e la biochimica, che usano la designazione dalton.
Un aspetto conveniente delle unità di massa atomica è che, sebbene basato sulla massa di carbonio, una singola unità equivale anche a un atomo di idrogeno. Questo perché la massa combinata di un singolo protone e neutrone, la composizione di un atomo di idrogeno, è uguale alla misurazione. Gli elettroni, essendo solo 1/1836 la massa di un protone, sono essenzialmente trascurabili per la massa complessiva di un atomo.
Uno degli aspetti più problematici dell'utilizzo dell'unità atomica di massa per definire gli atomi è che non tiene conto dell'energia che lega il nucleo di un atomo. Sfortunatamente, questa non è una massa fissa a causa delle differenze tra i diversi tipi di atomo. Man mano che più protoni, neutroni ed elettroni vengono aggiunti a un atomo per creare un nuovo elemento, la massa di questa energia di legame cambia. Ciò significa che si può dire che la misurazione è un'approssimazione approssimativa piuttosto che una costante esatta.
Uno degli usi principali dell'unità di massa atomica riguarda la sua relazione con le talpe. Una talpa è la quantità fisica completa di una singola unità di una sostanza. Ad esempio, una singola molecola d'acqua, composta da due atomi di idrogeno e un singolo atomo di ossigeno, è una talpa di acqua. Ciò significa che ha la massa atomica di tutti e tre gli atomi.
La creazione dell'unità di massa atomica fu iniziata per la prima volta da un chimico di nome John Dalton all'inizio del 1800. Ha usato un singolo atomo di idrogeno come piattaforma per la misurazione. Tuttavia, questo fu modificato da Francis Aston con la sua invenzione dello spettrometro di massa alla fine del 1800. Aston ha definito un'unità di massa atomica pari a 1/16 della massa di un singolo atomo di ossigeno-16. Fu solo nel 1961 che l'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata definì le moderne applicazioni della misura e la collegò al carbonio-12.