Atomaire massa-eenheid

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

De atomaire massa-eenheid (u), ook wel de dalton (Da) genoemd, naar de scheikundige John Dalton, is een eenheid om atoommassa's en moleculaire massa's in uit te drukken. Omdat atoommassa's zeer klein zijn in vergelijking met de SI-eenheid kilogram, is hiervoor een speciale eenheid gedefinieerd. Deze eenheid is zo gekozen dat de massa van een atoom, uitgedrukt in atomaire massa-eenheden, zo goed mogelijk het aantal nucleonen (protonen en neutronen) aangeeft. Omdat een proton niet precies dezelfde massa heeft als een neutron (een neutron is 0,14% zwaarder), en bovendien een atoomkern over het algemeen lichter is dan de nucleonen waaruit hij bestaat (zie massadefect), kan als atomaire massa-eenheid niet de massa van een nucleon gekozen worden. Er is dan ook een andere definitie nodig. De afwijking is echter zo gering dat de massa van een atoom of atoomkern, uitgedrukt in u, na afronding gelijk is aan het aantal nucleonen.

Inhoud 1 Definitie 2 Verband met constante van Avogadro 3 Oude notatie 4 Voorbeeld

[bewerken] Definitie

Sinds 1971 is de massaeenheid gedefinieerd als 1/12 van de massa van één koolstof-12 atoom (¹²C) en heeft de waarde

^[1]

Door biologen wordt vaak de alternatieve benaming dalton gebruikt.

De hoeveelheid mol is zo gedefinieerd dat 1 mol van een stof evenveel deeltjes bevat als 12 gram van de meest voorkomende isotoop ¹²C van koolstof. Als dus de deeltjes van een stof precies 1 atomaire massa-eenheid als massa hebben, heeft een hoeveelheid van 1 mol van die stof een massa van precies 1 gram.

Omdat ¹²C zes protonen en zes neutronen bevat en de massa van de zes elektronen hiermee vergeleken te verwaarlozen is, evenals de massa van de bindingsenergie, kan men de atomaire massa-eenheid zien als een benadering van het gemiddelde van de massa's van het proton en het neutron. De moleculaire massa is dus ruwweg het aantal nucleonen (protonen en neutronen) in het molecuul.

[bewerken] Verband met constante van Avogadro

Het aantal atomen of moleculen per mol is dus een constante die de constante van Avogadro N_A wordt genoemd. N_A is ongeveer 6,02214x10²³ mol^-1.

In formule:

;

andersom:

[bewerken] Oude notatie

Vroeger gebruikte men het vroegere getal van Avogadro A (een getal) in plaats van de huidige constante van Avogadro (aantal deeltjes per mol). Dus geldt

,

en ook

en

.

[bewerken] Voorbeeld

De molecuulmassa van water is 18,01508 u. Dit betekent dat een mol water een massa van 18,01508 gram heeft, of andersom dat 1 gram water N_A/18,01508 ≈ 3,3428 × 10²² moleculen bevat.

1 u is ook 0,931493954 GeV, een gebruikelijke eenheid voor subatomaire deeltjes.