L’unità di massa atomica è il sistema di misura atto ad identificare ogni singola unità di massa negli atomi e nelle molecole. Conosciuto anche come dalton, l’unità di massa atomica è una misura universalmente applicata basata su 1/12 della massa totale di un singolo atomo di carbonio-12. Ciò significa che un atomo di carbonio-12 ha la massa atomica di 12 dalton. La designazione per un’unità di massa atomica standard è u o Da. Le unità di massa atomica sono utilizzate come sistema di misurazione in ogni scienza, ad eccezione di quelle che coinvolgono la biologia e la biochimica, che utilizzano la designazione dalton.
Un aspetto conveniente delle unità di massa atomica è che, mentre si basa sulla massa del carbonio, una singola unità è anche uguale a un atomo di idrogeno. Questo perché la massa combinata di un singolo protone e neutrone, la composizione di un atomo di idrogeno, è uguale alla misurazione. Gli elettroni, essendo solo 1/1836 della massa di un protone, sono essenzialmente trascurabili rispetto alla massa complessiva di un atomo.
Uno degli aspetti più problematici dell’uso dell’unità atomica di massa per definire gli atomi è che non tiene conto dell’energia che lega insieme il nucleo di un atomo. Sfortunatamente, questa non è una massa fissa a causa delle differenze tra i diversi tipi di atomo. Man mano che più protoni, neutroni ed elettroni vengono aggiunti a un atomo per creare un nuovo elemento, la massa di questa energia di legame cambia. Ciò significa che si può dire che la misurazione è un’approssimazione approssimativa piuttosto che una costante esatta.
Uno degli usi principali dell’unità di massa atomica riguarda la sua relazione con le talpe. Una mole è la quantità fisica completa di una singola unità di una sostanza. Ad esempio, una singola molecola d’acqua, composta da due atomi di idrogeno e un singolo atomo di ossigeno, è una mole d’acqua. Ciò significa che ha la massa atomica di tutti e tre gli atomi.
L’istituzione dell’unità di massa atomica è stata avviata per la prima volta da un chimico di nome John Dalton all’inizio del 1800. Ha usato un singolo atomo di idrogeno come piattaforma per la misurazione. Tuttavia, questo è stato modificato da Francis Aston con la sua invenzione dello spettrometro di massa alla fine del 1800. Aston ha definito un’unità di massa atomica come 1/16 della massa di un singolo atomo di ossigeno-16. Non è stato fino al 1961 che l’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata ha definito le moderne applicazioni della misurazione e l’ha collegata al carbonio-12.