原子質量ユニットとは何ですか？

原子質量単位は、原子と分子の質量の各単位を識別するように設計された測定システムです。ダルトンとしても知られている原子質量単位は、1/12の単一炭素12原子の総質量に基づく普遍的に適用される測定です。これは、炭素-12原子の原子質量が12ダルトンを持っていることを意味します。標準原子質量単位の指定は u または da です。原子質量ユニットは、ダルトンの指定を使用する生物学と生化学を含むものを除き、すべての科学の測定システムとして使用されます。これは、単一のプロトンと中性子の塊、水素原子の組成が測定に等しいためです。電子は1/1836の陽子の質量であり、原子の全体的な質量について本質的に無視できます。

原子を定義するための質量の原子単位は、原子の核を結合するエネルギーを説明していないことです。残念ながら、これは、それぞれの異なるタイプの原子間の違いのため、固定質量ではありません。より多くの陽子、中性子、電子が原子に加えられて新しい要素が生成されると、この結合エネルギーの質量が変化します。これは、測定が正確な定数ではなく大まかな近似であると言えることを意味します。

原子質量ユニットの主な用途の1つは、モルとの関係を伴います。モルは、物質の単位単位の完全な物理量です。たとえば、2つの水素原子と単一の酸素原子で構成される単一の水分子は、モルの水です。これは、3つの原子すべての原子質量があることを意味します。

原子質量ユニットの設立は、1800年代初頭に化学者のジョン・ダルトンによって最初に開始されました。彼は、測定のプラットフォームとして単一の水素原子を使用しました。しかし、これは1800年代後半に質量分析計の発明により、フランシスアストンによって変更されました。アストンは、原子質量ユニットを1/16の単一酸素-16原子の質量であると定義しました。 1961年になってから、純粋な化学と応用化学の国際連合が測定の最新の応用を定義し、それを炭素12にリンクしました。