Cesko.wiki Atomová hmotnostní konstanta
Author
Albert FloresAtomová hmotnostní konstanta činí ¹⁄₁₂ klidové hmotnosti atomu p=12|b=6|a=rC (tedy uhlíku-12, prvku 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
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 (hodnota CODATA 2018, nejistota je uvedena jako odhad směrodatné odchylky, tedy 1σ). Velikost konstanty se upřesňuje na základě nových měření a korelací s měřením jiných konstant (tzv. +more adjustace) a publikuje přibližně jedenkrát za 4 roky.
(Unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, dalton
Velikost atomové hmotnostní konstanty je vhodná pro udávání hmotností molekul, atomů, iontů a atomových jader. Proto byla pomocí ní definována příhodná jednotka hmotnosti, tzv. +more (unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, se značkou u.
V chemii, fyzice, technice 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. +more Uvádí ho též BIPM v příručce SI (oddíl 4. 1), tabulce 7, a to na prvním místě, před „unified atomic mass unit“, stejněČSN EN ISO 80000-10:2020 Veličiny a jednotky - Část 10: Atomová a jaderná fyzika:.
| 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 konstanta |
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 80000-10:2020. :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
(Unifikovaná) atomová hmotnostní jednotka, resp. dalton, nejsou jednotkami SI, i když je akceptováno jejich používání společně s jednotkami SI.
U jednotky dalton je obvyklé i používání předpon pro dekadické násobky a díly, na rozdíl od jednotky u.
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 ({}^{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. +more 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.