原子质量单位

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1、原子质量单位为准确计量微小分子的重量,国际通常采用一个原子的质量单位为基准,定义为碳12 元素原子质量的1/12为一个原子质量单位。原子质量单位(amu或u)有时称统一原子质量单位,或道尔顿(Dalton. Da,D)是 用来衡量原子或分子质量的单位,它被定义为碳12原子质量的1/12。1 u = 1/NA 克=1/(1000 NA)千克(NA 为阿伏伽德罗常数)=1.66053886*10人-27 kg ; “amu”这个符号一般出现在较老的文献中。在书写原子量的时候经常不写任何单位,而将原 子质量单位作为默认的单位。在生物化学和分子生物学文献中(特别是描述蛋白质的时候), 一般使用道尔顿这

2、个名词,或者使用Da。由于蛋白是大分子,他们通常有上千道尔顿的分 子量,这时候使用kDa (千道尔顿)作为单位。分子质量单位不是国际单位制(SI)单位,但是却是SI允许使用的非国际单位制单位, 参见SI的相关说明(英文)。目前多使用质谱仪测量相对分子量。原理:利用电磁学原理,将待测元素的样品引入质谱,然后用电子轰击,使其由原子变 为正离子。正离子在一个外加电场的作用下被加速,然后在磁场作用下发生偏转,因为较轻 的同位素发生偏转较大,较重的同位素不容易发生偏转,结果不同的同位素被分开。构造:进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器和记录系统。用途:求准确的相对分子质量、鉴定化合物、推测未知结构。

3、19世纪初,英国化学家道尔顿提出了原子论,认为各种元素的原子重量不同。虽然他 无法称得微小原子的质量,但通过称量从化合物中分离出来的每种元素的各自质量,再根据 各种元素的化学性质来推测,就可得到这些原子之间的相对质量,即原子量。以不同的原子个数比将得出不同的原子相对质量。例如氢与氧化合生成水,1份质量的 氢需8份质量的氧。道尔顿推断水中氢和氧的原子个数比为1 : 1。他把氢的原子量定为1, 从而得出氧的原子量为&第一位系统地进行原子量测定工作的是瑞典化学家贝采利乌斯o18101830年大约20 年间,他在简陋的实验室中对2000多种单质和化合物进行了分析测定。鉴于氧化物的广泛 存在,贝采利乌斯

4、决定把氧的原子量作为基准,规定氧的原子量为100o 1818年,他发表 了含88种元素的原子量表。19世纪中期,比利时化学家史塔斯改进了测定原子量的方法。他想方设法制备出最纯 状态的化合物,通过分析和合成,确定出元素的化合比,把氧的原子量定为16,然后再推 算出其他元素的原子量。他测定的数值准确性远远超过了当时其他化学家。进入20世纪后,美国年轻的化学家里查兹设计出更精密的实验装置,测定出更准确的 原子量,因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。以后,科学家们通过各种精密实验,能够测定 出原子的实际质量,例如1个氢原子的实际质量为1.67*10A-24g,1个氧原子的质量为 2.66*10A-23g

5、,1 个碳 12 原子的质量为 1.99*10A-9g。但由于e68a847a686964616f31333431363531原子的质量很小,以克为单位来计算时非常麻烦, 因此仍以氧原子质量为16作为原子量计量基准。后来,人们发现大多数元素是由两种以上的同位素构成的,而其原子量是按各同位素所 占百分比求得的平均值。自然界中存在3种天然氧同位素,它们的分布不均匀,不宜再用 作原子量的基准。考虑到碳在自然界分布较广,它的化合物特别是有机化合物繁多,包括很多质量很大的 碳氢化合物,很容易测定其质谱,而用质谱仪测定相对原子质量是现代测量技术中最准确的 方法。另外,碳12在自然界的分布比较均匀,而且采用碳12后,原先已测定的所有元素 原子量都变动不大,仅比过去减少0.0043%。因此在1961年8月,国际纯粹与应用物理 学联合会正式宣布,将碳12原子质量的1 / 12,即1.67*10A-24g作为新的原子量基准,称 为“原子质量单位”,符号是u。同年还发布了新的国际原子量表,一直沿用至今。

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