Die molekulare Masse (m) einer Substanz ist die Masse eines Moleküls dieser Substanz, in der vereinigten atomaren Masseneinheit (En) u (gleich 1/12 die Masse eines Atoms des Isotop-Kohlenstoff 12). Das ist zur molekularen Verhältnismasse (M) eines Moleküls numerisch gleichwertig, das oft auf durch den Begriff Molekulargewicht verwiesen ist, das das Verhältnis der Masse dieses Moleküls zu 1/12 der Masse von Kohlenstoff 12 ist und eine ohne Dimension Zahl ist. So ist es falsch, molekulare Verhältnismasse (Molekulargewicht) in daltons (Da) auszudrücken. Die Begriffe Molekulargewicht und molekulare Masse sind auf zahlreichen Websites verwirrt gewesen, die häufig feststellen, dass Molekulargewicht in der Vergangenheit als ein anderer Begriff für die molekulare Masse verwendet wurde.

Molekulare Masse unterscheidet sich von allgemeineren Maßen der Masse von Chemikalien wie Mahlzahn-Masse, indem sie die isotopic Zusammensetzung eines Moleküls aber nicht des Durchschnitts isotopic Vertrieb von vielen Molekülen in Betracht gezogen wird. Infolgedessen ist molekulare Masse eine genauere Zahl als Mahlzahn-Masse; jedoch ist es genauer, Mahlzahn-Masse auf Hauptteil-Proben zu verwenden. Das bedeutet, dass Mahlzahn-Masse den größten Teil der Zeit außer, wenn passend ist, sich mit einzelnen Molekülen befassend.

Das Konzept der molekularen Masse ist für alle Moleküle, besonders für komplizierte Moleküle wie Polymer und biopolymers wie Proteine und Kohlenhydrate wichtig. Der Entschluss von ihrer molekularen Masse ist häufig schwierig, und wird gewöhnlich aus der Gel-Durchdringungschromatographie und Massenspektrometrie abgeleitet.

Definition

Dort ändern Interpretationen dieser Definition. Viele Chemiker verwenden molekulare Masse als ein Synonym der Mahlzahn-Masse, sich nur in Einheiten unterscheidend (sieh durchschnittliche molekulare Masse unten). Eine strengere Interpretation gleicht die zwei nicht aus, weil die Masse eines einzelnen Moleküls nicht dasselbe als der Durchschnitt eines Ensembles ist. Weil ein Maulwurf von Molekülen eine Vielfalt von molekularen Massen wegen natürlicher Isotope enthalten kann, ist die durchschnittliche Masse gewöhnlich zur Masse jedes einzelnen Moleküls nicht identisch. Der wirkliche numerische Unterschied kann sehr klein sein, wenn er kleine Moleküle und die molekulare Masse des allgemeinsten isotopomer in welchem Fall der Fehler nur Sachen Physikern und einer kleinen Teilmenge hoch spezialisierter Chemiker denkt; jedoch ist es immer richtiger, genau und konsequent, um Mahlzahn-Masse in jedem Hauptteil stochiometrische Berechnungen zu verwenden. Die Größe dieses Fehlers wird viel größer, wenn sie größere Moleküle oder weniger reichlichen isotopomers denkt. Die molekulare Masse eines Moleküls, das zufällig schwerere Isotope enthält als das durchschnittliche Molekül in der Probe, kann sich von der Mahlzahn-Masse durch mehrere Masseneinheiten unterscheiden. Auch die Mahlzahn-Masse tritt in Vergleich mit der Zahl von innerhalb der Struktur enthaltenen Partikeln durch das Multiplizieren der Zahl von Maulwürfen durch die Konstante von Avogadro ein: N=6.04 · 10 mol.

Durchschnittliche Masse

Die durchschnittliche molekulare Masse (manchmal abgekürzt als durchschnittliche Masse) ist eine andere Schwankung auf dem Gebrauch des Begriffes molekulare Masse. Die durchschnittliche molekulare Masse ist der Überfluss beschwert bösartig (Durchschnitt) der molekularen Massen in einer Probe. Das ist häufig daran näher, was gemeint wird, wenn "molekulare "und" Massenmahlzahn-Masse" synonymlousy verwendet wird und auf Kürzung dieses Begriffes zurückzuführen gewesen sein kann. Die durchschnittliche molekulare Masse und die Mahlzahn-Masse einer besonderen Substanz in einer besonderen Probe sind tatsächlich numerisch identisch und können durch die Konstante von Avogadro zwischenumgewandelt werden. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass die Mahlzahn-Masse fast immer eine geschätzte Zahl ist, ist auf die Standardatomgewichte zurückzuführen gewesen, wohingegen die durchschnittliche molekulare Masse, in Feldern, die den Begriff brauchen, häufig eine gemessene zu einer Probe spezifische Zahl ist. Deshalb ändern sie sich häufig, da man theoretisch ist und der andere experimentell ist. Spezifische Proben können bedeutsam von der erwarteten isotopic Zusammensetzung wegen echter Abweichungen vom Durchschnitt der Erde isotopic Überfluss ändern.

Berechnung

Die molekulare Masse kann als die Summe der individuellen isotopic Massen (wie gefunden, in einem Tisch von Isotopen) von allen Atomen in jedem Molekül berechnet werden. Das ist möglich, weil Moleküle durch chemische Reaktionen geschaffen werden, die, verschieden von Kernreaktionen, sehr kleine Bindungsenergien im Vergleich zur Rest-Masse der Atome haben (

Maß

Die molekulare Masse kann auch direkt mit der Massenspektrometrie gemessen werden. In der Massenspektrometrie wird die molekulare Masse eines kleinen Moleküls gewöhnlich als die monoisotopic Masse, d. h. die Masse des Moleküls berichtet, das nur das allgemeinste Isotop jedes Elements enthält. Bemerken Sie, dass sich das auch subtil von der molekularen Masse darin unterscheidet, wird die Wahl von Isotopen definiert und ist so eine einzelne spezifische molekulare Masse der möglichen vielen. Die Massen, die verwendet sind, um die monoisotopic molekulare Masse zu schätzen, werden auf einem Tisch von isotopic Massen gefunden und werden auf einem typischen Periodensystem nicht gefunden. Die durchschnittliche molekulare Masse wird häufig für größere Moleküle verwendet, da Moleküle mit vielen Atomen kaum exklusiv des reichlichsten Isotops jedes Elements zusammengesetzt werden. Eine theoretische durchschnittliche molekulare Masse kann mit den auf einem typischen Periodensystem gefundenen Standardatomgewichten berechnet werden, da es wahrscheinlich einen statistischen Vertrieb von Atomen geben wird, die die Isotope überall im Molekül vertreten. Das kann sich jedoch von der wahren durchschnittlichen molekularen Masse der Probe wegen des natürlichen (oder künstlich) Schwankungen im isotopic Vertrieb unterscheiden.

Die Basis für den Entschluss vom Molekulargewicht gemäß der Methode von Staudinger (da ersetzt durch die allgemeinere Gleichung des Zeichens-Houwink) ist die Tatsache, dass die Verhältnisviskosität von Suspendierungen von volumetrischem Verhältnis von festen Partikeln abhängt.

Es gibt mehrere Gesellschaften, die genaue Instrumente verfertigen, um absolutes Molekulargewicht schnell und leicht zu bestimmen. Diese Gesellschaften schließen Brookhaven Instrumente, Malvern Instrumente und Horiba ein

Typ-Schwankung Unit

Die Mahlzahn-Masse einer Substanz ist die Masse von 1 mol (die SI-Einheit für den Basis-SI-Menge-Betrag der Substanz, das Symbol n habend), von der Substanz. Das hat einen numerischen Wert, der die durchschnittliche molekulare Masse der Moleküle in der Substanz ist, die mit der Konstante von Avogadro ungefähr 6.04×10 multipliziert ist. Die allgemeinsten Einheiten der Mahlzahn-Masse sind g/mol, weil in jenen Einheiten der numerische Wert der durchschnittlichen molekularen Masse in Einheiten von u gleichkommt.

Umwandlungsfaktor der durchschnittlichen molekularen Masse zur Mahlzahn-Masse:

:molar-Masse = durchschnittliche molekulare Masse × ((1/6.04) ×10g/u) × (6.04×10/mol)

:or

:molar-Masse in g/mol = durchschnittliche molekulare Masse in u

(Bemerken Sie, dass diese Beziehungen für theoretische und experimentelle Werte, aber nicht zwischen experimentellen und theoretischen Werten wahr sind. Mahlzahn-Masse ist meistenteils theoretische und durchschnittliche molekulare Masse ist meistenteils experimentell)

Die durchschnittliche Atommasse von natürlichem Wasserstoff ist 1.00794 u, und dieser von natürlichem Sauerstoff ist 15.9994 u;

deshalb ist die molekulare Masse von natürlichem Wasser mit der Formel HO (2 × 1.00794 u) + 15.9994 u = 18.01528 u.

Deshalb hat ein Maulwurf von Wasser eine Masse von 18.01528 Grammen. Jedoch ist die genaue Masse von Wasserstoff 1 (das allgemeinste Wasserstoffisotop) 1.00783, und die genaue Masse von Sauerstoff 16 (das allgemeinste Sauerstoff-Isotop) ist 15.9949, so ist die Masse des allgemeinsten Moleküls von Wasser 18.01056 u. Der Unterschied von 0.00472 u oder 0.03 % kommt aus der Tatsache, dass natürliches Wasser Spuren von Wassermolekülen enthält, die, Sauerstoff 17, Sauerstoff 18 oder Wasserstoff 2 (Schwerer Wasserstoff) Atome enthalten. Obwohl dieser Unterschied in Hauptteil-Chemie-Berechnungen trivial ist, kann er auf ganzen Misserfolg auf Situationen hinauslaufen, wo das Verhalten von individuellen Molekül-Sachen, solcher als in der Massenspektrometrie und Partikel-Physik (wo die Mischung von Isotopen als ein Durchschnitt nicht handelt).

Es gibt auch Situationen, wo der isotopic Vertrieb solcher als mit schwerem in einigen Kernreaktoren verwendetem Wasser nicht typisch ist, der mit Schwerem Wasserstoff künstlich bereichert wird. In diesen Fällen werden die geschätzten Werte der Mahlzahn-Masse und durchschnittlichen molekularen Masse, die aus den Standardatomgewichten schließlich abgeleitet werden, nicht dasselbe als die wirkliche Mahlzahn-Masse oder durchschnittliche molekulare Masse der Probe sein. In diesem Fall ist die Masse von schwerem Wasserstoff 2.0136 u, und die durchschnittliche molekulare Masse dieses Wassers (das Annehmen der 100-%-Bereicherung des schweren Wasserstoffs) ist (2 × 2.0136 u) + 15.9994 u = 20.0266 u. Das ist ein sehr großer Unterschied des ~11-%-Fehlers von der erwarteten durchschnittlichen molekularen auf den Standardatomgewichten gestützten Masse. Außerdem ist die reichlichste molekulare Masse wirklich ein bisschen weniger als die durchschnittliche molekulare Masse, da Sauerstoff 16 noch am üblichsten ist. (2 × 2.0136 u) + 15.9949 u = 20.0221 u. Obwohl das ein äußerstes künstliches Beispiel ist, natürliche Schwankung im isotopic Vertrieb kommen wirklich vor und sind messbar. Zum Beispiel hat sich das Atomgewicht von Lithium, wie gefunden, durch die isotopic Analyse von 39 Lithiumreagenzien von mehreren Herstellern von 6.939 bis 6.996 geändert.

Siehe auch

• Die Zahl von Avogadro
• Atommasseneinheit
• Absolute Mahlzahn-Masse
• Masse von Monoisotopic
• Gramm-Molekulargewicht
• Mahlzahn-Massenvertrieb
• Methode von Dumas des Molekulargewicht-Entschlusses

Verbindungen

• Stöchiometrie-Zusatzfunktion für Microsoft Excel für die Berechnung von Molekulargewichten, Reaktion coëfficients und Stöchiometrie.

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