Mahlzahn-Masse, Symbol M, ist eine physikalische Eigenschaft einer gegebenen Substanz (chemisches Element oder chemische Zusammensetzung), nämlich seine Masse pro Betrag der Substanz. Die Grund-SI-Einheit für die Masse ist das Kilogramm, und der für den Betrag der Substanz der Maulwurf ist. So ist die abgeleitete Einheit für die Mahlzahn-Masse kg/mol. Jedoch, sowohl aus praktischen als auch aus historischen Gründen, werden Mahlzahn-Massen fast immer in Grammen pro Maulwurf (g/mol oder g mol) besonders in der Chemie angesetzt.

Mahlzahn-Masse ist nah mit der Verhältnismahlzahn-Masse (M) von einer Zusammensetzung, zum älteren Begriff-Formel-Gewicht, und zu den Standardatommassen seiner konstituierenden Elemente verbunden. Jedoch sollte es von der molekularen Masse bemerkenswert sein (auch bekannt als Molekulargewicht), der die Masse eines Moleküls (jeder einzelnen isotopic Zusammensetzung) ist und nicht direkt mit der Atommasse, der Masse eines Atoms (jedes einzelnen Isotops) verbunden ist. Der dalton, Symbol Da, wird auch manchmal als eine Einheit der Mahlzahn-Masse, besonders in der Biochemie, mit der Definition 1 Da = 1 g/mol verwendet, ungeachtet der Tatsache dass es ausschließlich eine Einheit der Masse (1 Da = 1.660 538 782 (83) ×10 Kg) ist.

Mahlzahn-Massen werden fast direkt nie gemessen. Sie können von Standardatommassen berechnet werden, und werden häufig in chemischen Katalogen und auf materiellen Sicherheitsdatenplatten (MSDS) verzeichnet. Mahlzahn-Massen ändern sich normalerweise zwischen:

:1-238 g/mol für Atome von natürlich vorkommenden Elementen;

:10-1000 g/mol für einfache chemische Zusammensetzungen;

:1000-5.000.000 g/mol für Polymer, Proteine, DNA-Bruchstücke, usw.

Mahlzahn-Massen von Elementen

Die Mahlzahn-Masse von Atomen eines Elements wird durch das Atomgewicht des Elements gegeben, das mit der Mahlzahn-Masse multipliziert ist, unveränderlich, M = 1×10 kg/mol = 1 g/mol:

:M (H) = 1.007 97 (7) × 1 g/mol = 1.007 97 (7) g/mol

:M (S) = 32.065 (5) × 1 g/mol = 32.065 (5) g/mol

:M (Kl.) = 35.453 (2) × 1 g/mol = 35.453 (2) g/mol

:M (Fe) = 55.845 (2) × 1 g/mol = 55.845 (2) g/mol.

Das Multiplizieren mit der unveränderlichen Mahlzahn-Masse stellt sicher, dass die Berechnung dimensional richtig ist: Atomgewichte sind ohne Dimension Mengen (d. h., reine Zahlen), wohingegen Mahlzahn-Massen Einheiten (in diesem Fall, Gramme/Maulwurf) haben.

Auf einige Elemente wird gewöhnlich als Moleküle, z.B Wasserstoff (H), Schwefel (S), Chlor (Kl.) gestoßen. Die Mahlzahn-Masse von Molekülen dieser Elemente ist die Mahlzahn-Masse der Atome, die mit der Zahl von Atomen in jedem Molekül multipliziert sind:

:M (H) = 2 × 1.007 97 (7) × 1 g/mol = 2.015 88 (14) g/mol

:M (S) = 8 × 32.065 (5) × 1 g/mol = 256.52 (4) g/mol

:M (Kl.) = 2 × 35.453 (2) × 1 g/mol = 70.906 (4) g/mol.

Mahlzahn-Massen von Zusammensetzungen

Die Mahlzahn-Masse einer Zusammensetzung wird durch die Summe der Standardatomgewichte der Atome gegeben, die die Zusammensetzung bilden, die mit der Mahlzahn-Masse multipliziert ist, unveränderlich, M:

:M (NaCl) = [22.989 769 28 (2) + 35.453 (2)] × 1 g/mol = 58.443 (2) g/mol

:M (CHO) = ([12 × 12.0107 (8)] + [22 ×1.007 94 (7)] + [11 ×15.9994 (3)]) × 1 g/mol = 342.297 (14) g/mol.

Eine durchschnittliche Mahlzahn-Masse kann für Mischungen von Zusammensetzungen definiert werden. Das ist in der Polymer-Wissenschaft besonders wichtig, wo verschiedene Polymer-Moleküle verschiedene Zahlen von monomer Einheiten (ungleichförmige Polymer) enthalten können.

Durchschnittliche Mahlzahn-Masse von Mischungen

Die durchschnittliche Mahlzahn-Masse von Mischungen kann von den Maulwurf-Bruchteilen der Bestandteile und ihrer Mahlzahn-Massen berechnet werden:

:

Es kann auch von den Massenbruchteilen der Bestandteile berechnet werden:

:

Als ein Beispiel ist die durchschnittliche Mahlzahn-Masse von trockener Luft 28.97 g/mol.

Zusammenhängende Eigenschaften

Molekulargewicht (M.W). und Formel-Gewicht (F.W). sind ältere Begriffe dafür, was jetzt die Verhältnismahlzahn-Masse (M) richtiger genannt wird. Das ist eine ohne Dimension Menge (d. h., eine reine Zahl, ohne Einheiten) gleich der Mahlzahn-Masse, die durch die unveränderliche Mahlzahn-Masse geteilt ist.

Molekulare Masse

Die molekulare Masse (m) ist die Masse eines gegebenen Moleküls: Es wird in daltons (Da) oder Atommasseneinheiten (u), wo 1 Da = 1 u = 1.660 538 782 (83) ×10 Kg gemessen). Verschiedene Moleküle derselben Zusammensetzung können verschiedene molekulare Massen haben, weil sie verschiedene Isotope eines Elements enthalten. Die Mahlzahn-Masse ist ein Maß der durchschnittlichen molekularen Masse aller Moleküle in einer Probe, und ist gewöhnlich das passendere Maß wenn, sich mit makroskopischen (wägbaren) Mengen einer Substanz befassend.

Molekulare Massen werden von den Verhältnisatommassen jedes nuclide berechnet, während Mahlzahn-Massen von den Atomgewichten jedes Elements berechnet werden. Das Atomgewicht zieht den isotopic Vertrieb des Elements in einer gegebenen Probe (gewöhnlich angenommen in Betracht, "normal" zu sein). Zum Beispiel hat Wasser eine Mahlzahn-Masse 18.0153 (3) g/mol, aber individuelle Wassermoleküle haben molekulare Massen, die sich zwischen 18.010 564 6863 (15) u (HO) und 22.027 7364 (9) erstrecken (TUN) u.

Die Unterscheidung zwischen dem Mahlzahn molekulare und Massenmasse ist wichtig, weil molekulare Verhältnismassen direkt durch die Massenspektrometrie häufig zu einer Präzision von einigen Teilen pro Million gemessen werden können. Das ist genau genug, um die chemische Formel eines Moleküls direkt zu bestimmen.

DNA-Synthese-Gebrauch

Das Begriff-Formel-Gewicht (F.W). hat eine spezifische Bedeutung, wenn verwendet, im Zusammenhang der DNA-Synthese: Wohingegen ein individueller phosphoramidite nucleobase, um zu einem DNA-Polymer hinzugefügt zu werden, Schutz-Gruppen hat und sein Molekulargewicht einschließlich dieser Gruppen ansetzen ließ, wird der Betrag des Molekulargewichtes, das durch diesen nucleobase zu einem DNA-Polymer schließlich hinzugefügt wird, das Formel-Gewicht des nucleobase (d. h., das Molekulargewicht dieses nucleobase innerhalb des DNA-Polymers, minus der Schutz von Gruppen) genannt.

Präzision und Unklarheiten

Die Präzision, der eine Mahlzahn-Masse bekannt ist, hängt von der Präzision der Atomgewichte ab, von denen es berechnet wurde. Die meisten Atomgewichte sind einer Präzision von mindestens einem Teil in zehntausend bekannt, häufig viel besser (das Atomgewicht von Lithium ist eine bemerkenswerte und ernste, Ausnahme). Das ist für fast den ganzen normalen Gebrauch in der Chemie entsprechend: Es ist genauer als die meisten chemischen Analysen, und überschreitet die Reinheit von den meisten Laborreagenzien.

Die Präzision von Atomphysik-Gewichten, und folglich Mahlzahn-Massen, wird durch die Kenntnisse des isotopic Vertriebs des Elements beschränkt. Wenn ein genauerer Wert der Mahlzahn-Masse erforderlich ist, ist es notwendig, den isotopic Vertrieb der fraglichen Probe zu bestimmen, die vom Standardvertrieb verschieden sein kann, der verwendet ist, um das Standardatomgewicht zu berechnen. Der isotopic Vertrieb der verschiedenen Elemente in einer Probe ist von einander nicht notwendigerweise unabhängig: Zum Beispiel wird eine Probe, die destilliert gewesen ist, in den leichteren Isotopen der ganzen Element-Gegenwart bereichert. Das kompliziert die Berechnung der Standardunklarheit in der Mahlzahn-Masse.

Eine nützliche Tagung für die normale Laborarbeit ist, Mahlzahn-Massen zu zwei dezimalen Plätzen für alle Berechnungen anzusetzen. Das ist genauer, als gewöhnlich erforderlich ist, aber Rundungsfehler während Berechnungen vermeidet. Wenn die Mahlzahn-Masse größer ist als 1000 g/mol, ist es selten passend, mehr als einen dezimalen Platz zu verwenden. Dieser Vereinbarung wird in am meisten tabellarisierten Werten von Mahlzahn-Massen gefolgt.

Maß

Während Mahlzahn-Massen fast immer in der Praxis von Atomgewichten berechnet werden, können sie auch in bestimmten Fällen gemessen werden. Solche Maße sind viel weniger genau als moderne Masse spectrometric Maße von Atomgewichten und molekularen Massen, und sind von größtenteils historischem Interesse. Alle Verfahren verlassen sich auf colligative Eigenschaften, und jede Trennung der Zusammensetzung muss in Betracht gezogen werden.

Dampf-Dichte

Das Maß der Mahlzahn-Masse durch die Dampf-Dichte verlässt sich auf den Grundsatz, der zuerst von Amadeo Avogadro behauptet ist, dass gleiche Volumina von Benzin unter identischen Bedingungen gleiche Anzahlen von Partikeln enthalten. Dieser Grundsatz wird in die ideale Gasgleichung eingeschlossen:

:

wo n der Betrag der Substanz ist. Die Dampf-Dichte (ρ) wird durch gegeben

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Das Kombinieren dieser zwei Gleichungen gibt einen Ausdruck für die Mahlzahn-Masse in Bezug auf die Dampf-Dichte für Bedingungen des bekannten Drucks und der Temperatur.

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Gefrierpunkt-Depression

Der Gefrierpunkt einer Lösung ist niedriger als dieses des reinen Lösungsmittels, und die Gefrierpunkt-Depression (ΔT) ist zur Betrag-Konzentration für verdünnte Lösungen direkt proportional. Wenn die Zusammensetzung als ein molality ausgedrückt wird, ist die unveränderliche Proportionalität als die kryoskopische Konstante (K) bekannt und ist für jedes Lösungsmittel charakteristisch. Wenn w den Massenbruchteil des solute in der Lösung und das Annehmen keiner Trennung des solute vertritt, wird die Mahlzahn-Masse durch gegeben

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Siedepunkt-Erhebung

Der Siedepunkt einer Lösung eines involatile solute ist höher als dieses des reinen Lösungsmittels, und die Siedepunkt-Erhebung (ΔT) ist zur Betrag-Konzentration für verdünnte Lösungen direkt proportional. Wenn die Zusammensetzung als ein molality ausgedrückt wird, ist die unveränderliche Proportionalität als die ebullioskopische Konstante (K) bekannt und ist für jedes Lösungsmittel charakteristisch. Wenn w den Massenbruchteil des solute in der Lösung und das Annehmen keiner Trennung des solute vertritt, wird die Mahlzahn-Masse durch gegeben

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Links

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