Masa cząsteczkowa, często mylona z
masą molową
, to masa:
Masa cząsteczkowa wyrażana jest w atomowych jednostkach masy (tzw. unit); jednostka ta równa jest jednej dwunastej masy atomu izotopu węgla 12C.
Masę cząsteczkową nazywano dawniej ciężarem cząsteczkowym (nie jest to obecnie polecane).
W praktyce, w związku z trudnościami technicznymi w wyrażaniu rzeczywistych mas cząsteczkowych, stosuje się tzw. względne masy cząsteczkowe - które oblicza się jako sumę
względnych mas atomowych
tworzących ją
atomów
. Względna masa cząsteczkowa jest wielkością bezwymiarową, którą należy rozumieć jako wielokrotność masy 1/12 mola izotopu węgla 12C.
Względna masa cząsteczkowa jest stosowana przede wszystkim do obliczeń
stechiometrycznych
, zaś absolutna masa cząsteczkowa jest wartością czysto teoretyczną, której nie da się właściwie wyznaczyć.
Istnieje również
jednostka masy atomowej
(u), która jest równa 1/12 masy jednego atomu izotopu 12C i wynosi w przybliżeniu: 1,66054 · 10-27 kg. Jednostkę tę przyjęło się także nazywać daltonem (Da).
W przypadku populacji cząsteczek o różnej masie cząsteczkowej (np.
polimerów
, mieszanin
gazów
itp.) stosuje się też pojęcie średniej masy cząsteczkowej (zwanej również molową). Średnia masa molowa może być obliczana jako
średnia arytmetyczna
lub
średnia geometryczna
masy poszczególnych cząsteczek w populacji.
W tym pierwszym przypadku nazywa się ją masą cząsteczkową średnią liczbowo i jest ona dana wzorem:
gdzie Ni to liczba cząsteczek o masie Mi, zaś N to całkowita liczba wszystkich cząsteczek w próbce.
W tym drugim przypadku nazywa się ją masą cząsteczkową średnią masowo lub wagowo i jest ona dana wzorem:
gdzie: mi to łączna masa cząsteczek o masie cząsteczkowej Mi, zaś m to masa całej próbki.
po przekształceniu odpowiada to:
Masę cząsteczkową liczbowo średnią można wyznaczać technikami, w których na wynik ma wpływ liczba cząstek - np. w osmometrii, zaś masę cząsteczkową wagowo średnią w technikach, w których na wynik ma wpływ rozmiar cząsteczek, np. w technikach opartych na rozpraszaniu światła.
Ze względu na to, że masa cząsteczkowa średnia liczbowo "preferuje" cząsteczki o mniejszej masie, ale częściej występujące w mieszaninie, zaś wagowo średnia "preferuje" cząsteczki o większej masie, ta pierwsza jest zawsze mniejsza od drugiej.