Јединица атомске масе
мерна јединица / From Wikipedia, the free encyclopedia
Унификована јединица атомске масе (), или далтон () јединица је за масу која се користи да изрази атомске и молекулске масе. Дефинише се као 1/12 масе атома угљеника-12.[1][2] Константа атомске масе, означена као mu, дефинисана је идентично, дајући mu = m(12C)/12 = 1 Da.[3] Сходно томе, 1 u = 1/NA грама = 1/(1000 NA) kg (где је NA Авогадров број), и 1 u ≈ 1.66053886 x 10-27 . Симбол за јединицу атомске масе (енгл. ) може још увек негде да се пронађе, нарочито у старим делима. Атомске масе се често пишу без икакве јединице, па се тада јединица атомске масе подразумева.
Далтон (Унификована јединица атомске масе) | |
---|---|
Систем | Физичка константа (Прихваћено за употребу са СИ) |
Јединица | маса |
Симбол | или |
Именован по | Џон Далтон |
Јединична претварања | |
1 или у ... | ... је једнак са ... |
1,66053906660(50) × 10−27 | |
7000100000000000000♠1 | |
1822,888486209(53) | |
931,49410242(28) |
Унификована јединица атомске масе није СИ јединица за масу, иако је (само под тим називом и симболом u) прихваћена за коришћење у оквиру СИ. Погледајте везу за СИ сајт доле. Јединица је подесна, јер један атом водоника има масу од отприлике 1 u, и генералније, атом или молекул који садржи n протона и неутрона има масу отприлике једнаку . Маса је 'отприлике' јер је због дефекта масе маса сложених честица различита од збира маса њихових састојака. Други разлог зашто се ова јединица користи је да се експериментално много лакше и прецизније могу упоређивати масе атома и молекула (утврдити релативне масе) него мерити њихове апсолутне масе. Масе се пореде уз помоћ масеног спектрометра (погледајте испод). Авогадров број () и мол се дефинишу тако да један мол супстанце са атомском или молекулском масом од 1 u има масу од тачно 1 грама. На пример, молекулска маса воде је 18,01508 u и ово значи да један мол воде има масу од 18,01508 грама и да 1 грам воде садржи NA/18.01508 ≈ 3.3428 × 1022 молекула.
Ова јединица се обично користи у физици и хемији за изражавање масе објеката атомске скале, као што су атоми, молекули и елементарне честице, како за дискретне случајеве, тако и за више типова просечних вредности ансамбла. На пример, атом хелијума-4 има масу од 4,0026 . Ово је суштинско својство изотопа и сви атоми хелијума-4 имају исту масу. Ацетилсалицилна киселина (аспирин), C
9H
8O
4, има просечну масу од приближно 180,157 . Међутим, нема молекула ацетилсалицилне киселине са овом масом. Две најчешће масе појединачних молекула ацетилсалицилне киселине су 180,0423 , који имају најчешће изотопе, и 181,0456 , у којима је присутан један угљеник-13.
У литератури из биохемије и молекулске биологије (нарочито у вези са протеинима), користи се термин далтон, са симболом „“. С обзиром да су протеини велики молекули, о њима се обично говори у килодалтонима, или „“, где је један килодалтон једнак 1000 далтона.[4] Титин, један од највећих познатих протеина, има молекулску масу између 3 и 3,7 мегадалтона.[5] ДНК хромозома 1 у људском геному има око 249 милиона парова база, сваки са просечном масом од око 7002650000000000000♠650 Da, или укупно 7002156000000000000♠156 GDa.[6]
Мол је јединица за количину супстанце, која се широко користи у хемији и физици, а која је првобитно дефинисана тако да маса једног мола супстанце, мерена у грамима, буде бројчано једнака просечној маси једне од њених саставних честица, мерено у далтонима. То јест, моларна маса хемијског једињења је била нумерички једнака његовој просечној молекулској маси. На пример, просечна маса једног молекула воде је око 18,0153 далтона, а један мол воде је око 18,0153 грама. Протеин чији молекул има просечну масу од 7001640000000000000♠64 kDa имао би моларну масу од 7001640000000000000♠64 M. Међутим, иако се ова једнакост може претпоставити за скоро све практичне сврхе, сада је само приближна, због начина на који је мол редефинисан 20. маја. 2019.[4][1]
Генерално, маса атома у далтонима је бројчано блиска, али није баш једнака броју нуклеона садржаних у његовом језгру. Из тога следи да је моларна маса једињења (грама по молу) нумерички близу просечном броју нуклеона садржаних у сваком молекулу. По дефиницији, маса атома угљеника-12 је 12 далтона, што одговара броју нуклеона које има (6 протона и 6 неутрона). Међутим, на масу објекта атомске размере утиче енергија везивања нуклеона у његовим атомским језгрима, као и маса и енергија везивања његових електрона. Дакле, ова једнакост важи само за атом угљеника-12 у наведеним условима, а варираће и за друге супстанце. На пример, маса једног невезаног атома уобичајеног изотопа водоника (водоник-1, протијум) је 1,007825032241(94) , маса једног слободног неутрона је 1,00866491595(49) ,[7] маса атома водоника-2 (деутеријума) је 2,014101778114(122) .[8] Генерално, разлика (дефект масе) је мања од 0,1%; изузеци су водоник-1 (око 0,8%), хелијум-3 (0,5%), литијум (0,25%) и берилијум (0,15%).
Унификовану јединицу атомске масе и далтон не треба мешати са јединицом масе у атомским системима јединица, што је уместо тога маса мировања електрона ().