მასის ატომური ერთეული

თარგი:ინფოდაფა ერთეული უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული (აღნიშვნა: თარგი:Comment, თარგი:Comment) იგივე დალტონი (აღნიშვნა: თარგი:Comment, თარგი:Comment) — სტანდარტული ერთეული, რომელიც გამოიყენება მასის ატომურ ან მოლეკულურ დონეზე მისათითებლად (ატომური მასა). ერთი მასის ატომური ერთეული, დაახლოებით, ერთი ნუკლონის (ერთი პროტონი ან ნეიტრონი) მასის ტოლია და რიცხვობრივად უდრის 1 გ/მოლი-ს. იგი განისაზღვრება, როგორც ნახშირბად-12-ის ერთი თავისუფალი და ნეიტრალური ატომის მასის ერთი მეთორმეტედი მის არააღგზნებულ მდგომარეობაში.

1 მ.ა.ე. = $\frac{m\left({}^{12}\mathrm{C}\right)}{12}$ = $\frac{1,99\cdot {10}^{-26}kg}{12}$ ≈ 1,660538921(73) · 10⁻²⁷ კგ.

ზომისა და წონის საერთაშორისო კომიტეტის კატეგორიზაციით, იგი არ წარმოადგენს სი ერთეულს, თუმცა მიღებულია მისი გამოყენება სი-ში და მისი მნიშვნელობა სი ერთეულებში ექსპერიმენტულად უნდა იყოს მიღებული.

მ. ა. ე. „უნიფიცირებულის“ გარეშე ტექნიკურად მოძველებულია, რომელიც ჟანგბადზე იყო დაფუძნებული. იგი 1961 წელს ჩანაცვლდა, თუმცა ზოგიერთი წყარო კვლავ იყენებს ტერმინ „მ. ა. ე.“-ს, მაგრამ ახლა ის ისევე განისაზღვრება, როგორც u (ე. ი. დაფუძნრბულია ნახშირბად-12-ზე).თარგი:Citation needed ამ თვალსაზრისით, დღესდღეობით, ტერმინები „მასის ატომური ერთეული“ და „მ. ა. ე.“, რეალურად, სწორედ უნიფიცირებულ მასის ატომურ ერთეულს ეხებიან. სტანდარტიზაციისათვის აირჩა სპეციფიკური ატომბირთვი (ნახშირბად-12 ჟანგბად-16-ის წინააღმდეგ), რადგანაც ნუკლონის საშუალო მასა დამოკიდებულია ბირთვში ნუკლონების რაოდენობაზე მასის დეფექტის გამო. ასევე, სწორედ ამიტომაა, რომ პროტონის (ან ნეიტრონის) მასა, თავისთავად, მეტია (და არა ტოლია) 1 u-ზე.

მასის ატომური ერთეული არ გამოიყენება მასის ერთეულად ატომურ ერთეულთა სისტემაში, სადაც ამ ფუნქციას m_e ასრულებს.

ისტორია

ატომებისა და მოლეკულების მასათა გასაზომად ქიმიაში 1961 წლამდე იყენებდნენ მასის ატომურ ერთეულს, რომელსაც განსაზღვრავდნენ, როგორც ელემენტ ჟანგბადის მასის 1/16 ნაწილს და ტოლი იყო 1,66022 × 10⁻²⁴ გ-სა. ფიზიკაში მასის ატომურ ერთეულად მიღებული იყო ჟანგბადის მდგრადი იზოტოპებისაგან ყველაზე მსუბუქი იზოტოპის ატომის (რომლის მასური რიცხვი 16-ია) მასის 1/16 ნაწილი. ფიზიკური მ. ა. ე. უდრიდა 1,65976 × ⁻²⁴ გ-ს. ქიმიური მ. ა. ე. 1,000275-ჯერ მეტია ფიზიკურზე, რადგან ბუნებრივი ჟანგბადი შეიცავს 3 მდგრად იზოტოპს ¹⁶O-ს, ¹⁷O-სა და ¹⁸O-ს. 1961 წელს როგორც ქიმიაში, ისე ფიზიკაში დაადგინეს უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული, რომელსაც განსაზღვრავენ, როგორც 12 მასური რიცხვის მქონე ნახშირბადის იზოტოპის მასის 1/12 ნაწილს და უდრის 1,66043 (±0,00031) × 10⁻²⁴ გ-ს. უნიფიცირებული მ. ა. ე. უდრის 1,0003179 წინანდელ ფიზიკურ მასის ატომურ ერთეულს და ძალიან ახლოსაა წინანდელ ქიმიურ მასის ატომურ ერთეულთან.

უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული u განისაზღვრება შემდეგნაირად:

$1\mathrm{u}=m_{\mathrm{u}}=\frac{1}{12}m\left({}^{12}\mathrm{C}\right)$

ტერმინოლოგია

უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული და დალტონი ერთი და იგივე საზომი ერთეულის განსხვავებული სახელებია. ისეთი სხვა სახელებისაგან განსხვავებით, როგორებიცაა ვატი და ნიუტონი, „დალტონი“ ინგლისურში დამკვიდრებული არაა, თუმცა მისი სიმბოლო, Da ფართოდაა გავრცელებული. სახლის „დალტონი“ დანერგვის შემდეგ, არსებობს ეტაპობრივი ტენდენცია მისი გამოყენების უპირატესობისა „უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეულის ნაცვლად“:

• 1993 წელს, თეორიული და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირმა დაამტკიცა დალტონის გამოყენება კვალიფიკაციით, რომელიც წონისა და ზომის საერთაშორისო კომიტეტს დამტკიცებული არ ჰქონდა.
• 2003 წელს წონისა და ზომის საერთაშორისო კომიტეტის ნაწილმა, ერთეულთა საკონსულტაციო კომიტეტმა, რეკომენდაცია გასცა „უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეულის“ ნაცვლად „დალტონის“ გამოყენების უპირატესობაზე, რამდენადაც, ეს უკანასკნელი უფრო მოკლეა და უკეთესად უთავსდება პრეფიქსებს.
• 2005 წელს თეორიული და გამოყენებითი ფიზიკის საერთაშორისო კავშირმა მოიწონა დალტონის, როგორც უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეულის ალტერნატივად გამოყენება.
• 2006 წელს, სი-ის ოფიციალური განმარტებების მერვე გამოცემაში, წონისა და ზომის საერთაშორისო კომიტეტმა დალტონი უნიფიცირებულ მასის ატომურ ერთეულთან ერთად დაახარისხა, როგორც „არა სი-ის ერთეული, რომლის მნიშვნელობაც სი-ში ექსპერიმენტულად უნდა იქნას მიღებული: ერთეულები დამტკიცებულია სი-სთან ერთად გამოსაყენებლად“. განმარტება, ასევე, აღნიშნავს, რომ „დალტონი ხშირადაა გაერთიანებული სი პრეფიქსებთან...“
• 2009 წელს, როდესაც სტანდარტიზაციის საერთაშორისო ორგანიზაციამ გამოაქვეყნა ISO 80000-ის განახლებული ვერსია, იგი შეიცავდა შერეულ გზავნილებს იმის შესახებ, იყო თუ არა უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული უარყოფილი. ISO 80000-1:2009-მა (მთავარი) დალტონი განსაზღვრა, როგორც „უფრო ადრეული, რომელსაც უნიფიცირებულ მასის ატომურ ერთეულს u უწოდებენ“, მაგრამ ISO 80000-10:2009-მა (ატომური და ბირთვული ფიზიკა) ორივე ტერმინი ერთმანეთის ალტერნატივად განსაზღვრა.
• ოქსფორდის უნივერსიტეტის პრესის სტილის სახელმძღვანელო ავტორთათვის 2010 წლის ვერსია იძლევა შემდეგ მითითებას: „გამოიყენეთ ერთეულთა საერთაშორისო სისტემა (სი) სადაც კი შესაძლებელია... დალტონი (Da) ან უფრო მოხერხებული კილოდალტონი ნებადართული არა სი-ის ერთეულია მოლეკულური მასის ან გარკვეული ჯგუფისათვის გამყოფ ჟელეში“. ამავე პერიოდში, ჟურნალის „სწრაფი კომუნიკაციები მას-სპექტრომეტრიაში“ საავტორო სახელმძღანელო წერდა, რომ „დალტონი (Da) მასის ერთეულია, რომელიც, ჩვეულებრივ, მოლეკულური წონისათვის გამოიყენება... u-ს ნაცვლად Da-ის გამოყენება სპექტრომეტრიულ ლიტერატურაში საყოველთაოდ გავრცელებული გახდა... „მასის ატომური ერთეული“, აბრევიატურით „მ. ა. ე.“, მოძველებული ერთეულია“.
• 2012 წელს, კილოგრამის ხელახლა განსაზღვრის შემოთავაზების საპასუხოდ, შემოთავაზებულ იქნა, რომ დალტონი ხელახლა განისაზღვროს, როგორც 0,001/N_A კგ, რაც არღვევს მის კავშირს ¹²C-თან. ეს გამოიწვევს დალტონისა და მასის ატომური ერთეულის ოდნავ განსხვავებულ განმარტებებს, თუმცა წინადადება იმაში მდგომარეობს, რომ ძველი ერთეული უნდა შეიცვალოს „ახალი“ დალტონით.

კავშირი სი-სთან

სი-ის ძირითადი ერთეულის, მოლის განსაზღვრება მიღებულ იქნა 1971 წელს, რომლის მიხედვითაც:

1. მოლი არის ნივთიერების ის რაოდენობა, რომელიც შეიცავს იმდენივე ელემენტარულ ერთეულს, რამდენი ატომიცაა 0,012 კილოგრამ ნახშირბად-12-ში; მისი სიმბოლოა „მოლი“.
2. მოლის გამოყენებისას, მითითებული უნდა იყოს ელემენტარული ერთეულები, რომლებიც, შესაძლოა, იყვნენ ატომები, მოლეკულები, იონები, ელექტრონები, სხვა ნაწილაკები ან ასეთი ნაწილაკების კონკრეტული ჯგუფები.

მოლის განსაზღვრება, ასევე, განსაზღვრავს უნივერსალური მუდმივას მნიშვნელობას, რომელიც ეხება ნებისმიერი ნიმუშის ნივთიერების ოდენობაში ერთეულთა რიცხვს. ამ მუდმივას ავოგადროს რიცხვი ეწოდება, აღინიშნება N_A ან L-ით და მისი მნიშვნელობა შეადგენს 6,022140857(74)²³ მოლი^-1-ს (ერთეული ერთ მოლზე).

მოცემულია, რომ უნიფიცირებული მასის ატომური ერთეული ნახშირბად-12-ის ერთი ატომის მასის ერთი მეთორმეტედია, რაც ნიშნავს, რომ ამ ატომის მასა 12 u-ს შეადგენს. გამომდინარე იქიდან, რომ 0,012 კგ ნახშირბად-12-ში ნახშირბად-12-ის N_A ატომია, ეს შეიძლება გამოისახოს მათემატიკურად, როგორც

N_A (12 u) = 0,012 კგ/მოლი, ან

N_A u = 0,001 კგ/მოლი

ცილების მასები ხშირად გამოსახება დალტონებში. მაგალითად, ცილას, რომლის მოლეკულური მასაც 64 000 გ·მოლი⁻¹-ს შეადგენს, გააჩნია 64 კილოდალტონი მასა.

მაგალითები

• წყალბად-1-ის ატომის მასა შეადგენს 1,0078250 u-ს (1,0078250 Da).
• განმარტების მიხედვით, ნახშირბად-12-ის ატომის მასა შეადგენს 12 u-ს (12 Da).
• აცეტილსალიცილის მჟავის (ასპირინი) მოლეკულის მასა 180,16 u-ის (180,16 Da) ტოლია.
• ტიტინის, უდიდესი ცნობილი ცილის, ატომური მასა 3-3,7 მეგადალტონს (3 000 000 Da) შეადგენს.

რესურსები ინტერნეტში

• atomic mass unit თარგი:Webarchive at sizes.com