Atomová hmotnostní konstanta

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Atomová hmotnostní konstanta činí 1/12 klidové hmotnosti atomu uhlíku 12 ({}^{12}_{ 6}\mbox{C}, tedy uhlíku s 6 protony a 6 neutrony v jádře) v základním stavu a nevázaného chemickými vazbami. Relativní atomová hmotnost a relativní molekulová hmotnost pak udává, kolikrát je klidová hmotnost daného atomu či molekuly větší než tato konstanta.

Značení a hodnota[editovat | editovat zdroj]

Značka veličiny: mu

Hodnota konstanty vyjádřená v jednotkách SI: mu = 1,660 538 921(73)×10-27 kg = (1,660 538 921±0,000 000 073)×10-27 kg (hodnota CODATA 2010, chyba je uvedena jako odhad směrodatné odchylky, tedy 1σ).[1]

Velikost konstanty se upřesňuje na základě nových měření a korelací s měřením jiných konstant (tzv. adjustace) a publikuje přibližně jedenkrát za 4 roky.

(Unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, dalton[editovat | editovat zdroj]

Velikost atomové hmotnostní konstanty je vhodná pro udávání hmotností molekul, atomů, iontů a atomových jader. Proto byla pomocí ní definována příhodná jednotka hmotnosti, tzv. (unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka,[pozn. 1] se značkou u.

V chemii a biochemii se užívá pro tuto jednotku název dalton (značka Da; někdy se v rozporu s normami používá i značka D, což je však podle norem značka pro dioptrii, jednotku optické mohutnosti). Používání jednotky Da souběžně s u bylo schváleno v roce 2004 organizacemi IUPAP a IUPAC. Uvádí ho též BIPM[2] ve SI brochure, Table 7 (Section 4.1) na prvním místě, před "unified atomic mass unit".

1 Da = 1 u

Atomovou hmotnostní konstantu lze tedy jednoduše stanovit v jednotkách u resp. Da:

mu = 1 u = 1 Da

Z toho je zřejmý převodní vztah k jednotce kilogram:

1 u = 1 Da = 1,660 538 921(73)×10-27 kg = (1,660 538 921±0,000 000 073)×10-27 kg

Převodní vztah k jednotce eV/c²:

1 u = 1 Da = 931,494 061(21)×106 eV/c² = (931,494 061±0,000 021)×106 eV/c²

(Unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka resp. dalton nejsou jednotkami SI, i když je akceptováno jejich používání společně s jednotkami SI.[3]

U jednotky dalton je obvyklé i používání předpon pro dekadické násobky a díly,[3] na rozdíl od jednotky u.

Historická poznámka[editovat | editovat zdroj]

Před rokem 1961, kdy došlo k dohodě mezi organizacemi IUPAC a IUPAP a byla odsouhlasena shora uvedená definice atomové hmotnostní konstanty a z ní vycházející unifikované atomové hmotnostní jednotky, používali chemikové a fyzikové poněkud odlišné definice atomových hmotnostních konstant resp. jednotek. Jejich hodnoty se proto lišily. Obě sice za základ užívaly atomy kyslíku, ale fyzikové konstantu vztahovali k izotopu kyslíku-16 ({}^{16}_{ 8}\mbox{O}), zatímco chemikové vycházeli z přírodní směsi nuklidů kyslíku. Příslušné atomové hmotnostní jednotky se označovaly značkou amu (z anglického atomic mass unit). Vztah k současné unifikované atomové hmotnostní jednotce resp. daltonu je

1 u = 1 Da = 1,000 317 1 amu(fyz) = 1,000 042 amu(chem)

Používání jednotek amu se od r. 1961 nedoporučuje, v současných normách se již neuvádí ani jako souběžně používaná zastaralá jednotka. Vzhledem k uvedené změně definice této konstanty i příslušné jednotky se pro upřesnění k jejímu dnešnímu názvu dodává slovo unifikovaná, je však přípustné ho vynechávat, neboť vzhledem k dlouhé době, kdy se jednotky amu nepoužívají, již prakticky nehrozí záměna.

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. Podobný postup není neobvyklý, např. energie se v jaderné a částicové fyzice udávají pomocí jednotky elektronvolt, vycházející z hodnoty jiné důležité konstanty - elementárního náboje.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Aktuální hodnota konstanty na stránkách NIST
  2. [http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf
  3. a b Tabulka mimosoustavových jednotek závislých na experimentálním určení v příručce SI

Související články[editovat | editovat zdroj]