Co to jest jednostka masy atomowej?

Jednostka masy atomowej to system pomiaru zaprojektowany w celu identyfikacji każdej pojedynczej jednostki masy w atomach i cząsteczkach. Jednostka masy atomowej, znana również jako dalton, jest powszechnie stosowanym pomiarem opartym na 1/12 całkowitej masy pojedynczego atomu węgla-12. Oznacza to, że atom węgla-12 ma masę atomową 12 daltonów. Standardową jednostką masy atomowej jest oznaczenie u lub Da . Jednostki masy atomowej są stosowane jako system pomiaru w każdej nauce, z wyjątkiem tych związanych z biologią i biochemią, które wykorzystują oznaczenie daltonowe.

Jednym dogodnym aspektem jednostek masy atomowej jest to, że choć oparta na masie węgla, pojedyncza jednostka jest również równa jednemu atomowi wodoru. Jest tak, ponieważ łączna masa pojedynczego protonu i neutronu, skład atomu wodoru, jest równa pomiarowi. Elektrony, będące zaledwie 1/1836 masą protonu, są w zasadzie pomijalne w stosunku do całkowitej masy atomu.

Jednym z najbardziej problematycznych aspektów wykorzystania atomowej jednostki masy do zdefiniowania atomów jest to, że nie uwzględnia ona energii, która wiąże jądro atomu. Niestety nie jest to stała masa ze względu na różnice między poszczególnymi rodzajami atomów. W miarę dodawania do atomu większej liczby protonów, neutronów i elektronów w celu utworzenia nowego pierwiastka, zmienia się masa tej energii wiązania. Oznacza to, że pomiar można uznać za przybliżone przybliżenie, a nie dokładną stałą.

Jednym z głównych zastosowań jednostki masy atomowej jest jej związek z molami. Kret jest całkowitą ilością fizyczną pojedynczej jednostki substancji. Na przykład pojedyncza cząsteczka wody, złożona z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, jest molem wody. Oznacza to, że ma masę atomową wszystkich trzech atomów.

Ustanowienie jednostki masy atomowej rozpoczęło po raz pierwszy chemik John Dalton na początku 1800 roku. Użył pojedynczego atomu wodoru jako platformy do pomiaru. Zostało to jednak zmienione przez Francisa Aston, który wynalazł spektrometr masowy pod koniec XIX wieku. Aston zdefiniował jednostkę masy atomowej jako 1/16 masy pojedynczego atomu tlenu-16. Dopiero w 1961 r. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej zdefiniowała nowoczesne zastosowania pomiaru i połączyła go z węglem-12.