Dalton (Da, amu/u) – atomová hmotnostní jednotka: definice a význam

Dalton (Da, amu/u) – jasné vysvětlení atomové hmotnostní jednotky, její definice, vztah k uhlíku‑12, historie a praktický význam v chemii a biologii.

Atomová hmotnostní jednotka (zkratka: amu, u nebo Da) je měrná jednotka používaná k vyjadřování hmotnosti atomů a molekul. Atomová hmotnostní jednotka se definuje jako 1/12 hmotnosti jednoho atomu uhlíku-12. Jednotka je často označována jako „unified atomic mass unit“ (u) nebo jednoduše „dalton“ (Da).

Numerická hodnota a vztah k SI

V mezinárodním systému jednotek (SI) má jedna atomová hmotnostní jednotka přibližnou hodnotu

1 u ≈ 1,660 539 066 60 × 10⁻²⁷ kg (hodnota uváděná podle doporučení CODATA; zaokrouhleně 1,6605×10⁻²⁷ kg).

Vztahem k látkovému množství je možné psát

1 u = 1 g / N_A,

kde N_A = 6,02214076×10²³ mol⁻¹ je Avogadrova konstanta (přesná hodnota po redefinici SI z roku 2019). To vyplývá z definice, že 1 mol atomů uhlíku-12 má hmotnost přesně 12 g.

Použití, zkratky a doporučení

Termíny „dalton“ a „unified atomic mass unit (u)“ označují tutéž veličinu. Slovo „dalton“ je pojmenováno po Johnu Daltonovi a v praxi se v posledních desetiletích používá stále častěji. IUPAC akceptuje používání symbolu Da pro označení daltonu; zkratka u se rovněž běžně používá.

Dalton není základní jednotkou SI, ale je běžně přijímán a používán v kombinaci s jednotkami SI při popisu atomových a molekulárních hmotností. V biochemii a molekulární biologii se často používá násobek kilodaltonu:

• 1 kDa = 1 000 Da

Praktické příklady

• Hmotnost protonu je přibližně 1,0073 u.
• Hmotnost neutronu je přibližně 1,0087 u.
• Hmotnost elektronu je přibližně 0,000549 u.
• Voda (H₂O) má molární hmotnost ≈ 18,015 u a glukóza ≈ 180,156 u.
• Typický enzym nebo protein může mít hmotnost v rozmezí tisíců až stovek tisíc daltonů (např. hemoglobin ≈ 64,5 kDa).

Krátce k historii

Jednotka vychází z potřeby snadno srovnávat relativní hmotnosti atomů a molekul. Název „dalton“ odkazuje na Johna Daltona, anglického chemika a fyzika z počátku 19. století, který je známý pro rozvoj atomové teorie. Za běžné v praxi se dnes považuje používání termínů „u“ nebo „Da“ podle kontextu a convention v dané vědecké disciplíně.

Hledání podle dopisu