Atomová hmotnostní konstanta

Atomová hmotnostní konstanta je rovna ¹⁄₁₂ klidové hmotnosti atomu p=12|b=6|a=rC (uhlíku-12, tj. izotopu s 6 protony a 6 neutrony v jádře) v základním stavu a nevázaného chemickými vazbami.

Dalton je hmotnostní jednotka mimo SI schválená pro používání s SI, která je svou velikostí rovna atomové hmotnostní konstantě. Stejné použití i velikost má atomová hmotnostní jednotka.

Relativní atomová hmotnost, respektive relativní molekulová hmotnost, udávají, kolikrát je klidová hmotnost daného atomu či molekuly větší než atomová hmotnostní jednotka.

V roce 2019 byly jednotky SI redefinovány. Tato změna se nedotkla definice atomové hmotnostní konstanty. +more Její hodnota se však v důsledku nových definic zpřesnila.

Značení a hodnota

Značka veličiny: mu

Hodnota konstanty vyjádřená v jednotkách SI: :mu = 1,660 539 066 60(50)×10−27 kg = (1,660 539 066 60 ±0,000 000 000 50)×10−27 kg (doporučená hodnota CODATA 2018, nejistota je uvedena jako odhad směrodatné odchylky, tedy 1σ).

Oproti stavu před redefinicí jednotek SI se její přesnost zlepšila o řád díky fixaci hodnoty Avogadrovy konstanty a Planckovy konstanty. Hodnota konstanty je upřesňována na základě nových měření a korelací s měřením jiných konstant (tzv. +more adjustace) a publikována přibližně jednou za 4 roky.

Dalton

Dalton, značka Da, je hmotnostní jednotka mimo SI schválená pro používání s SI, která je svou velikostí rovna atomové hmotnostní konstantě. Používá se v chemii, fyzice, technice a biochemii, zejména pro udávání hmotnosti jednotlivých atomů, molekul, iontů a podobně. +more Stejné použití má (unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, značka u. Jednotka dalton je běžně používána s předponami pro dekadické násobky a díly, na rozdíl od atomové hmotnostní jednotky. Nazvána je podle Johna Daltona.

Někdy je pro Dalton chybně používána 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 v příručce SI (oddíl 4. +more1), tabulce 7, a to na prvním místě, před „unified atomic mass unit“, stejněČSN EN ISO 80000-10 (01 1300). Veličiny a jednotky. Část 10, Atomová a jaderná fyzika. [Praha]: Česká agentura pro standardizaci, 2020. Česká technická norma; ICS 01. 060.

Položka	Veličina			Jednotka
č.	Název	Značka	Definice
10-4. +more1	atomová hmotnost	m(\mathrm{X}), m_\mathrm{X}	klidová hmotnost (položka 10-2) atomu X v základním stavu	kg; Da; u
10-4. 2	nuklidová hmotnost	m(\mathrm{X}), m_\mathrm{X}	klidová hmotnost (položka 10-2) nuklidu X v základním stavu	kg; Da; u
10-4. 3	dalton,NP2),	m_\mathrm{u}	1/12 z hmotnosti (ISO 80000 4) atomu nuklidu 12C v základním stavu v klidu	kg; Da; u
	(unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka

NP2) NÁRODNÍ POZNÁMKA Název dalton, navržený pro unifikovanou atomovou hmotnostní konstantu IUPAC 1993 a schválený IUPAP 1995 byl doporučen CCU 2003 jako kratší a použitelný s SI předponami. Byl zahrnut BIPM 2006 mezi jednotky mimo SI, ale doporučené k užívání s SI; „dalton“ má tedy přednost před dlouhým názvem do té doby užívaným. zní i společná norma ISO a IEC, řada ISO/IEC 80000, Quantities and units, i česká verze evropské normy EN ISO 80000-10:2019, tedy ČSN EN ISO 80000-10 (01 1300). :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 = 1,660 539 066 60(50)×10−27 kg Převodní vztah k jednotce eV/c²: :1 u = 1 Da = 931,494 102 42(28)×106 eV/c²

Historická poznámka

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. +more Jejich hodnoty se proto lišily. Obě sice za základ užívaly atomy kyslíku, ale fyzikové konstantu vztahovali k izotopu kyslíku-16 (a=r|p=16|b=8O), 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. +more 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 nehrozí záměna.

Poznámky

Odkazy

Reference

Literatura

ČSN EN ISO 80000-10 (01 1300). Veličiny a jednotky. +more Část 10, Atomová a jaderná fyzika. [Praha]: Česká agentura pro standardizaci, 2020. 51 s. Česká technická norma; ICS 01. 060. Zpracovatel Jan Obdržálek. [Touto normou se nahrazuje ČSN EN ISO 80000-10 (01 1300) z března 2020. ].

Související články

Molární hmotnostní konstanta * Relativní atomová hmotnost * Relativní molekulová hmotnost

Kategorie:Atomová fyzika Kategorie:Fyzikální veličiny Kategorie:Fyzikální konstanty Kategorie:Jednotky hmotnosti Kategorie:Chemické veličiny