יחידת מסה אטומית מאוחדת

יחידת מסה אטומית מאוחדת (Unified atomic mass unit) או דלטון (Dalton) (כונתה בעבר גם "יחידת מסה אטומית", AMU או amu) היא יחידת מסה המשמשת למדידת המסות של אטומים ומולקולות. היחידה קרויה על שם ג'ון דלטון.

סימנה של היחידה הוא u או Da. היא שווה בדיוק ל-¹⁄₁₂ ממסתו של אטום של האיזוטופ פחמן-12, אשר מכיל 6 פרוטונים, 6 נייטרונים ו-6 אלקטרונים. יחידת מסה אטומית מאוחדת אחת שווה למסה הממוצעת המשוקללת של הפרוטון, הנייטרון והאלקטרון, דהיינו, חצי מסת הפרוטון ועוד חצי מסת הנייטרון ועוד חצי מסת האלקטרון, בניכוי פער המסה (אנרגיית הקשר הגרעינית לנוקליאון) של פחמן-12. יחידת המסה האטומית המאוחדת שווה בדיוק ל-931,494,095.4 eV/c² או ‎1.66053904×10^-27‎ kg.

לעתים קרובות, דלטון משמש לציון מסתן של מולקולות של חומרים אורגניים, בפרט חלבונים, שחלק ניכר ממסתם נובע מאטומי פחמן. בדרך כלל, מצוינת מסתם של חלבונים ביחידות kDa (קילו דלטון, אלף דלטון). לדוגמה, מסת מולקולה של נוגדן מסוג IgG היא 150 kDa.

שינויים היסטוריים בהגדרת היחידה

בשנת 1805 מצא ג'ון דלטון כי לאטומים מסה קבועה ואופיינית, כאשר האטום הקטן ביותר – מימן – הוא בעל יחידת מסה אחת. בכך סתר דלטון תאוריה, שהייתה נפוצה מאז ימי יוון העתיקה, כי לכל האטומים מסה אחידה. פרנסיס אסטון, ממציא הספקטרומטריה של מסה, הגדיר מחדש בתחילת המאה ה-20 את יחידת המסה המולקולרית כ-¹⁄₁₆ מהמסה של האיזוטופ חמצן-16. עד 1961, יחידת המסה המולקולרית בה נעשה שימוש בתחום הפיזיקה היתה החלק ה-16 ממסתו של האיזוטופ חמצן-16, בעוד יחידת המסה המולקולרית בה נעשה שימוש בתחום הכימיה היתה החלק ה-16 ממסתו הממוצעת של אטום חמצן (תוך התחשבות בשכיחות של איזוטופים שונים של חמצן, בעלי מסות שונות).

ב-1961 אומצה ההגדרה הנהוגה כיום: החלק ה-12 ממסתו של אטום פחמן-12. אחד הטעמים לבחירת פחמן-12 למטרה זו הוא התפקיד שממלאים איזוטופים שונים של פחמן בתיארוך ממצאים ארכאולוגים (פחמן-14 דועך לפחמן-12 עם זמן מחצית חיים של 5,730 ± 40 שנים).

נוסחה למעבר ממסה אטומית למסה מולרית

כאשר מסתה של מולקולה אחת של חלבון הוא 150KDa, או 150,000 u, מסתו של מול אחד (כלומר, מספר אבוגדרו של מולקולות של חלבון זה) הוא:

150,000 × 6.022140857 × 10²³ × 1.66053904 × 10^-27 kg = 150 kg

כלומר, אם המסה האטומית של חומר מסוים היא 150,000 u (או 150,000 דלטון), אז 1mol = 150,000 g.

לפיכך, המסה המולרית של כל חומר, ביחידות של גרם למול, שווה למסתו האטומית ביחידות של מסה אטומית מאוחדת. אם חומר מכיל יותר מסוג אחד של אטום, יש לשקלל את שיעורי האטומים השונים שבתוך החומר כדי למצוא הן את מסתו האטומית והן את מסתו המולרית.

ראו גם

• מסה
• פחמן-12
• יחידות מידה על שם אישים

קישורים חיצוניים

• SI אתר מערכת היחידות והמדידות הבינלאומית