Atomska jedinica mase

Atomska jedinica mase (u), iznimno dopuštena mjerna jedinica mase za primjenu u fizici i kemiji, definirana kao 1/12 mase izotopa (nuklida) ugljika ¹²C, približne vrijednosti u = 1,6605·10^–27 kg. Naziva se i unificiranom ili ujednačenom atomskom masenom jedinicom, daltonom (znak Da) te atomskom masenom konstantom (znak m_u).

$u={\frac {1}{12}}m_{a}(^{12}C)=1,6605\cdot 10^{-27}kg=1,6605\cdot 10^{-24}g$

Uporba

Primjenom podataka iz "Periodnog sustava elemenata" o relativnim atomskim masama možemo izračunati stvarne mase atoma ili molekule.

Izračunavanje mase nekog atoma (umnožak atomske jedinice mase i relativne mase atoma X):$\qquad m_{a}(X)=u\cdot A_{r}(X)$

Izračunavanje mase neke molekule (umnožak atomske jedinice mase i relativne mase molekule XY):$\qquad m_{f}(X)=u\cdot M_{r}(X)$

Relativna atomska i molekulska masa

Relativna atomska masa atoma X: $\quad A_{r}(X)={\frac {m_{a}(X)}{u}}\quad$ Relativna atomska masa je broj koji kaže koliko puta je masa nekog atoma veća od atomske jedinice mase.

Relativne molekulska masa molekule XY: $\quad M_{r}(XY)={\frac {m_{f}(XY)}{u}}\quad$ Relativna molekulska masa je broj koji kaže koliko puta je masa neke molekule veća od atomske jedinice mase.

Povijest

John Dalton je uveo pojam relativna atomska masa (relative weight, 1803.) jer kemičari tada nisu imali pravu predodžbu o veličini ili masi atoma. Mogli su međutim uspoređivati mase atoma međusobno. Dalton je kao jedinicu mase uveo masu atoma vodika i to je vrijedilo narednih stotinjak godina. Točnijim mjerenjima 1905.g. je utvrđeno da se odnos atomskih masa vodika i kisika (koji se računao kao 1:16) razlikuje za 1%. Većina relativnih atomskih masa se računala prema kisiku, zato je kisik uzet kao standard s vrijednošću 16,000 00 a ispravljena je relativna atomska masa vodika na 1,0078. Nakon 1938. zbog otkrića izotopa postavljene su dvije skale relativnih atomskih masa:

a) Fizikalna skala relativnih atomskih masa uzimala je kao standard izotop ¹⁶O

b) Kemijska skala relativnih atomskih masa uzimala je kao standard prirodnu izotopnu smjesu kisika zato je jedinica na ovoj skali bila nešto veća (¹⁶O + ¹⁷O + ¹⁸O) a relativne atomske mase na kemijskoj skali su bile nešto manje.

Kasnije istraživanja su pokazala da smjesa tri izotopa kisika u prirodi nije uvijek istog sastava. Zato su fizičari predložili 1960.g. nov standard ¹²C a kemičari su to usvojili 1961.g. Tako je nastala unificirana skala relativnih atomskih masa. Danas se relativna atomska masa definira kao:

$A_{r}(X)={\frac {{\bar {m}}_{a}(X)}{m_{a}(^{12}C)/12}}\quad$