Satuan Massa Atom : Definisi, Sejarah dan Contoh

Massa sebuah atom bergantung pada jumlah proton, neutron dan elektron yang dimilikinya, walaupun pada banyak kasus hanya berdasarkan massa proton dan neutron saja dan massa elektron diabaikan karena memiliki nilai yang jauh sangat kecil. Atom adalah partikel yang sangat kecil, sehingga kita tidak dapat menimbang massa sebuah atom tunggal. Akan tetapi, kita dapat menentukan massa suatu atom dengan membandingkannya terhadap atom lain. Dengan demikian, dibutuhkan suatu unsur yang dapat dijadikan sebagai standar pembanding.

Atom karbon-12 memiliki sifat yang sangat stabil dengan waktu paruh yang panjang, sehingga sangat cocok untuk dijadikan atom pembanding. Karbon-12 memiliki nilai 12 sma atau satuan massa atom, lantas apa hubungan sma dengan massa atom? Simak penjelasannya.

Satuan Massa Atom

Di dalam ilmu kimia, satuan massa atom (sma) atau atomic mass unit (amu) adalah adalah sebuah satuan yang digunakan untuk mengukur massa sebuah atom, bukan massa jenis atom, dan bukan pula berat jenisnya. Satuan ini didefinisikan setara dengan seperduabelas massa atom karbon-12 (carbon-12). satuan massa atom digunakan untuk mengekspresikan massa atom dan massa molekul. Ketika massa dinyatakan dalam sma atau amu, secara kasar mencerminkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom (dalam kasus ini massa elektron dapat diabaikan, karena memiliki massa yang jauh lebih kecil bila dibandingkan massa proton dan neutron). Simbol untuk satuan ini adalah u (unified atomic mass unit, universal mass unit, atomic mass unit) atau Da (Dalton), meskipun amu atau sma masih dapat digunakan.

1 u = 1 Da = 1 amu (dalam penggunaan modern) = 1 g/mol

“Satuan massa atom terpadu” adalah konstanta fisik yang diterima untuk digunakan dalam sistem pengukuran SI. Satuan massa atom terpadu (u) menggantikan “satuan massa atom” dan merupakan massa satu nukleon (baik proton atau neutron) dari atom karbon-12 netral dalam keadaan dasarnya. Secara teknis, amu adalah unit yang didasarkan pada oksigen-16 hingga 1961, ketika didefinisikan ulang berdasarkan karbon-12. Saat ini, orang masih menggunakan istilah “satuan massa atom,” tetapi yang mereka maksud adalah “satuan massa atom terpadu.”

Satu satuan massa atom terpadu sama dengan:

• 1,66 yoctograms
• 1.66053904020 x 10^-27 kg
• 1.66053904020 x 10^-24 g
• 931.49409511 MeV / c²
• 1822.8839 me

Sejarah Satuan Massa Atom

John Dalton pertama kali menyarankan cara mengekspresikan massa atom relatif pada 1803. Dalton mengusulkan untuk menggunakan massa atom (yang belum diketahui) dari atom paling ringan, yaitu hidrogen-1 (protium) sebagai satuan alami dari massa atom. Konsep ini adalah dasar dari satuan massa atom.

Untuk alasan teknis, pada tahun 1898 , Wilhelm Ostwald menyarankan bahwa massa atom relatif akan lebih baik jika dinyatakan dalam 1/16 massa oksigen. Namun, ketika keberadaan isotop ditemukan pada tahun 1912 dan disusul penemuan isotop oksigen pada tahun 1929, definisi massa atom relatif berdasarkan 1/16 massa oksigen menjadi membingungkan.

Beberapa ilmuwan menggunakan amu berdasarkan kelimpahan alami oksigen, sementara yang lain menggunakan amu berdasarkan isotop oksigen-16.

Sehingga, pada tahun 1961 keputusan dibuat untuk menggunakan karbon-12 sebagai dasar untuk penentuan satuan massa atom yang baru, hal ini dilakukan untuk menghindari kebingungan dari penggunaan satuan massa atom lama yang didasarkan pada  oksigen-16.

Satuan baru tersebut diberi simbol u untuk menggantikan amu, ditambah beberapa ilmuwan menyebut satuan baru tersebut dengan Dalton. Namun, u dan Da tidak diadopsi secara universal. Banyak ilmuwan terus menggunakan amu, hanya saja mereka mengakui bahwa satuan tersebut sekarang didasarkan pada karbon bukan oksigen.

Contoh Satuan Massa Atom

• Atom hidrogen-1 memiliki massa 1,007 u (atau Da atau amu).
• Atom karbon-12 didefinisikan memiliki massa 12 u.
• Protein terbesar yang diketahui, titin, memiliki massa 3 x 106 Da.
• AMU digunakan untuk membedakan antara isotop. Sebuah atom U-235, misalnya, memiliki nilai amu yang lebih rendah daripada salah satu isotopnya yaitu U-238, karena keduanya memiliki perbedaan jumlah neutron.