יחידת מסה אטומית מאוחדת

יחידת מסה אטומית מאוחדת, שנקראת גם דלטון (Dalton, סימן: Da), היא יחידת המדידה של המסה של אטומים ומולקולות. הסימון של היחידה הוא u. היא מוגדרת כחלק ה-12 ממסת אטום פחמן-12 (פחמן-12 הוא איזוטופ, גרסה של יסוד עם מספר שונה של נייטרונים).

הגדרה זו נבחרה כי פיזיקאים וכימאים הסכימו עליה. ביחידות u מסת הפרוטון והנייטרון קרובות ל-1 u, ומסת האלקטרון קטנה בהרבה. לכן, כאשר יודעים את מספר הפרוטונים והנייטרונים באטום, אפשר בקירוב לדעת את מסתו על ידי חיבורם.

יחידה זו משמשת גם למדידת מסות מולקולריות, המסה של מולקולה בודדת. מולקולות גדולות, כמו חלבונים ונוגדנים, נמדדות לעיתים בקילודלטון (kDa), שהיא אלף יחידות u. בגלל שמולקולות גדולות לעתים שונות זו מזו, הערכים ניתנים כתקריבים.

ג'ון דלטון כבר בתחילת המאה ה-19 הציע רעיונות על מסות אטומיות. בתחילת המאה ה-20 פרנסיס אסטון השתמש בחמצן-16 להגדרת יחידת מסה במכשירי מדידה שלו. עד 1961 היו שתי הגדרות שונות: פיזיקאים השתמשו באיזוטופ חמצן-16, וכימאים השתמשו במסת החמצן הממוצעת. ב-1961 אומצה ההגדרה של חלק ה-12 ממסת פחמן-12 כדי לפתור את המחלוקת.

המסה האטומית או המולקולרית ביחידות u שווה לערך המסה המולרית בגרמים לליטר (g/mol) למול אחד של חומר. זאת משמעותית קשורה לקבוע אבוגדרו, שמקשר בין מספר חלקיקים למסה של פחמן-12. לדוגמה, מסה של מולקולת מים היא כ־18.01528 u, ולכן מסתה המולרית היא 18.01528 ג' לגרם למול (g/mol).

כדי לחשב מסה של מולקולה שמכילה כמה יסודות, יש לסכום את המסות של האטומים השונים. מכיוון שרוב היסודות קיימים בטבע כתערובת של איזוטופים שונים, משתמשים ב"משקל אטומי" או "מסה אטומית יחסית", ערך שמתקבל מהמשקלים והשכיחויות של האיזוטופים.

יחידת מסה אטומית מאוחדת נקראת גם דלטון. הסימון שלה הוא u. זו יחידה למדידת משקל של אטומים ומולקולות.

היחידה מוגדרת כך: היא חלק אחד מתוך 12 חלקים של משקל אטום פחמן-12. פחמן-12 הוא אטום שיש לו 6 פרוטונים, 6 נייטרונים ו-6 אלקטרונים. איזוטופ זה הוא גרסה של פחמן עם מספר מסוים של נייטרונים.

פרוטונים ונייטרונים שוקלים בערך 1 u. אלקטרונים קלים מאוד. לכן כדי לדעת את משקל האטום, בדרך כלל סופרים את הפרוטונים והנייטרונים.

מולקולות גדולות, כמו חלבונים ונוגדנים, לעתים נמדדות בקילודלטון. קילודלטון (kDa) הוא אלף יחידות u.

פעם השתמשו בחמצן להגדרה. ב-1961 שינו את ההגדרה כדי להשתמש בפחמן-12 במקום חמצן.

המסה של מולקולה באותיות u שווה למסה של מול אחד באותיות גרם למול. למשל, מים שוקלים 18.01528 u למולקולה. לכן מול אחד של מים שוקל 18.01528 גרם למול.