Wat is moleculaire massa?

In de chemie zijn er verschillende soorten massa. Vaak worden de termen gewicht genoemd in plaats van massa en onderling uitwisselbaar gebruikt. Een goed voorbeeld is molecuulmassa of molecuulgewicht.

Molecuulmassa is een getal dat gelijk is aan de som van de atoommassa's van de atomen in een molecuul. De moleculaire massa geeft de massa van een molecuul ten opzichte van die van de ¹²C-atoom, waarvan wordt aangenomen dat het een massa van 12 heeft. Molecuulmassa is een dimensieloze grootheid, maar krijgt de eenheid Dalton of atomaire massa-eenheid als een middel om aan te geven dat de massa relatief is ten opzichte van 1/12 van de massa van een enkel atoom koolstof-12.

Molecuulmassa wordt ook wel molecuulgewicht genoemd. Omdat de massa relatief is aan koolstof-12, is het juister om de waarde "relatieve moleculaire massa" te noemen.

Een verwante term is molaire massa, dat is de massa van 1 mol van een monster. Molaire massa wordt gegeven in eenheden van gram.

Moleculaire massa kan worden berekend door de atoommassa van elk aanwezig element nemen en vermenigvuldigen met het aantal atomen van dat element in de molecuulformule. Vervolgens wordt het aantal atomen van elk element bij elkaar opgeteld.

Bijvoorbeeld. om de moleculaire massa van methaan te vinden, CH₄is de eerste stap het opzoeken van de atoommassa's van koolstof C en waterstof H met behulp van een periodiek systeem:

atoommassa koolstof = 12.011
atomaire waterstofmassa = 1.00794

Omdat er geen subscript volgt op de C, weet je dat er maar één koolstofatoom aanwezig is in methaan. Het subscript 4 na de H betekent dat er vier waterstofatomen in de verbinding zitten. Dus als je de atoommassa optelt, krijg je:

methaan molecuulmassa = som van atomen koolstofatomen + som van atomen waterstofatomen

methaan molecuulmassa = 12.011 + (1.00794) (4)

atomaire methaanmassa = 16.043

Deze waarde kan worden gerapporteerd als een decimaal getal of als 16,043 Da of 16,043 amu.

Notitie het aantal significante cijfers in de uiteindelijke waarde. Het juiste antwoord gebruikt het kleinste aantal significante cijfers in de atoommassa, wat in dit geval het getal in de atoommassa van koolstof is.

De moleculaire massa van C₂H₆ is ongeveer 30 of [(2 x 12) + (6 x 1)]. Daarom, de molecuul is ongeveer 2,5 keer zo zwaar als de ¹²C atoom of ongeveer hetzelfde massa als het NO-atoom met een molecuulmassa van 30 of (14 + 16).

Hoewel het mogelijk is om moleculaire massa te berekenen voor kleine moleculen, is het problematisch voor polymeren en macromoleculen omdat ze zo groot zijn en mogelijk niet overal een uniforme formule hebben volume. Voor eiwitten en polymeren kunnen experimentele methoden worden gebruikt om een ​​gemiddelde molecuulmassa te verkrijgen. Hiervoor gebruikte technieken zijn onder meer kristallografie, verstrooiing van statisch licht en viscositeitsmetingen.