Was ist die Atommasseneinheit?

Die atomare Masseneinheit ist das Maßsystem zur Identifizierung jeder einzelnen Masseneinheit in Atomen und Molekülen. Die Atommasseneinheit, auch Dalton genannt, ist eine universell anwendbare Messung, die auf 1/12 der Gesamtmasse eines einzelnen Kohlenstoff-12-Atoms basiert. Dies bedeutet, dass ein Kohlenstoff-12-Atom die Atommasse von 12 Dalton hat. Die Bezeichnung für eine Standard-Atommasseneinheit ist u oder Da. Atomare Masseneinheiten werden in allen Wissenschaften als Maßsystem verwendet, mit Ausnahme der Biologie und Biochemie, die die Bezeichnung Dalton verwenden.

Ein praktischer Aspekt von atomaren Masseneinheiten ist, dass eine einzelne Einheit, obwohl sie auf der Kohlenstoffmasse basiert, auch einem Wasserstoffatom entspricht. Dies liegt daran, dass die kombinierte Masse eines einzelnen Protons und Neutrons, die Zusammensetzung eines Wasserstoffatoms, der Messung entspricht. Elektronen, die nur 1/1836 der Masse eines Protons sind, sind für die Gesamtmasse eines Atoms im Wesentlichen vernachlässigbar.

Einer der problematischsten Aspekte bei der Verwendung der atomaren Masseneinheit zur Definition von Atomen besteht darin, dass sie nicht die Energie berücksichtigt, die den Atomkern zusammenhält. Leider ist dies aufgrund der Unterschiede zwischen den verschiedenen Atomtypen keine feste Masse. Wenn einem Atom mehr Protonen, Neutronen und Elektronen hinzugefügt werden, um ein neues Element zu erzeugen, ändert sich die Masse dieser Bindungsenergie. Dies bedeutet, dass die Messung eher eine grobe Näherung als eine exakte Konstante ist.

Eine der Hauptanwendungen für die atomare Masseneinheit ist ihre Beziehung zu Molen. Ein Mol ist die vollständige physikalische Größe einer einzelnen Stoffeinheit. Zum Beispiel ist ein einzelnes Wassermolekül, das aus zwei Wasserstoffatomen und einem einzelnen Sauerstoffatom besteht, ein Mol Wasser. Dies bedeutet, dass es die Atommasse aller drei Atome hat.

Die Einführung der atomaren Masseneinheit wurde zuerst von einem Chemiker namens John Dalton in den frühen 1800er Jahren begonnen. Als Plattform für die Messung nutzte er ein einzelnes Wasserstoffatom. Dies wurde jedoch von Francis Aston mit seiner Erfindung des Massenspektrometers im späten 1800. Jahrhundert geändert. Aston definierte eine atomare Masseneinheit als 1/16 der Masse eines einzelnen Sauerstoff-16-Atoms. Erst 1961 definierte die International Union of Pure and Applied Chemistry die modernen Anwendungen der Messung und verband sie mit Kohlenstoff-12.