Atomaire massa-eenheid
De atomaire massa-eenheid, ook wel de dalton genoemd naar de scheikundige John Dalton, is een eenheid om atoommassa's en moleculaire massa's te benoemen. De definitie luidt: de atomaire massa-eenheid is 1/12e van de massa van één koolstof-12 atoom. Naast de officiële afkorting u (van het Engelse unit), wordt ook wel Da (van Dalton) gebruikt. De afkorting wordt ook vaak weggelaten.
- 1 u ≈ 1,6605402 × 10-27 kilogram.
Omdat 12C zes protonen en zes neutronen bevat, en de massa van de zes elektronen hiermee vergeleken te verwaarlozen is, kan men de atomaire massa-eenheid zien als het gemiddelde van de gewichten van het proton en het neutron. Dit is overigens slechts bij benadering waar, want hierbij is nog geen rekening gehouden met de bindingsenergie tussen de protonen en neutronen in de atoomkern, die zich in de vorm van een fractie minder massa manifesteert (volgens Einsteins beroemde formule E=mc2, die de equivalentie tussen massa en energie uitdrukt).
De atomaire massa-eenheid wordt veel gebruikt om molecuulmassa's in uit te drukken. Deze maat is op die schaal inzichtelijker dan de standaardmaat kilogram. Biologen (onder anderen) kiezen vaak voor de genoemde alternatieve aanduiding dalton. De moleculaire massa in dalton is dan ruwweg het aantal nucleonen (protonen en neutronen) in het molecuul.
De eenheid mol is gedefinieerd als exact het aantal deeltjes dat zich bevindt in 1 gram van een substantie met een deeltjesmassa gelijk aan 1 atomaire massa-eenheid. Het aantal atomen in een mol noemt men het getal van Avogadro, symbool NA. Dit aantal is ongeveer 6,02214 x 1023. Een mol koolstofatomen van de meest voorkomende isotoop 12C weegt dus per definitie 12 gram.
In formule:
en andersom:
Een 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 NA/18,01508 ≈ 3,3428 × 1022 moleculen bevat.
