Masse mol??culaire

La masse mol??culaire (en abr??g?? MM) d'une substance , anciennement appel?? ??galement poids mol??culaire et abr??g?? en MW, est la masse d'une mol??cule de cette substance, par rapport ?? la unifi?? unit?? de masse atomique u (??gale ?? 1/12 de la masse d'un atome de carbone-12). Cela est diff??rent de la masse mol??culaire relative d'une mol??cule, qui est le rapport de la masse de ladite mol??cule ?? 1/12 de la masse de carbone 12 et est un nombre sans dimension. Masse mol??culaire relative est abr??g?? ?? M..

D??finition

Il existe diverses interpr??tations de cette d??finition. Beaucoup de chimistes utilisent la masse mol??culaire comme un synonyme de masse molaire , ne diff??rant que par unit??s (voir la masse mol??culaire moyenne ci-dessous). Une interpr??tation stricte ne signifie pas les deux, comme la masse d'une mol??cule unique ne est pas la m??me que la moyenne d'un ensemble. Une mole de mol??cules peut contenir une vari??t?? de masses mol??culaires naturels due ?? des isotopes , de sorte que la masse moyenne est g??n??ralement pas identique ?? la masse de ne importe quelle mol??cule unique. La diff??rence num??rique r??elle peut ??tre tr??s faible lors de l'examen de petites mol??cules et la masse mol??culaire du isotopom??re plus courante dans ce cas, l'erreur importe seulement aux physiciens et un petit sous-ensemble de chimistes hautement sp??cialis??s; mais il est toujours plus correcte, pr??cise et coh??rente ?? utiliser masse molaire dans les calculs stoechiom??triques vrac. La taille de cette erreur devient beaucoup plus important lorsque l'on consid??re des mol??cules plus grandes ou isotopom??res moins abondantes. La masse mol??culaire d'une mol??cule qui se trouve contenir des isotopes plus lourds que la mol??cule moyenne de l'??chantillon peuvent diff??rer de la masse molaire par plusieurs des unit??s de masse.

De masse mol??culaire moyenne

La masse mol??culaire moyenne (parfois abr??g?? en tant que masse moyenne) est une autre variante de l'utilisation de la masse mol??culaire terme. La masse mol??culaire moyenne est pond??r??e abondance moyenne (moyenne) des masses mol??culaires dans un ??chantillon. Ce est souvent plus proche de ce que l'on entend lorsque ??masse mol??culaire?? et ??masse molaire" sont utilis??s comme synonymes et peuvent avoir d??riv?? de raccourcissement de ce terme. La masse mol??culaire moyenne et la masse molaire d'une substance particuli??re dans un ??chantillon particulier sont en fait num??riquement identique et peuvent ??tre convertis entre eux par le nombre d'Avogadro . Il convient de noter, cependant, que la masse molaire est presque toujours un chiffre calcul??e d??riv??e de la poids atomiques standard, tandis que la masse mol??culaire moyenne, dans les domaines qui ont besoin du terme, est souvent une figure sp??cifique mesur??e ?? un ??chantillon. Par cons??quent, elles varient souvent depuis une est th??orique et l'autre est exp??rimentale. ??chantillons sp??cifiques peuvent varier sensiblement de la composition isotopique pr??vu en raison de r??els ??carts par rapport ?? la moyenne de la terre abondances isotopiques.

Le calcul de la masse mol??culaire

La masse mol??culaire peut ??tre calcul??e comme la somme des masses des isotopes individuels (que l'on trouve dans une table des isotopes) de tous les atomes dans une quelconque mol??cule . Ceci est possible parce que les mol??cules sont cr????s par des r??actions chimiques qui, contrairement r??actions nucl??aires, ont tr??s faible ??nergies de liaison par rapport ?? la masse au repos des atomes ( 10 ^-9) et donc cr??er un d??faut de masse n??gligeable. On notera que l'utilisation de la moyenne masses atomiques d??riv??es des poids atomiques standards trouv??s sur un tableau p??riodique standard se traduira par une masse mol??culaire moyenne, alors que l'utilisation des masses isotopiques se traduira par une masse mol??culaire compatible avec l'interpr??tation stricte de la d??finition, ?? savoir que d'une seule mol??cule. Notez que toute mol??cule donn??e peut contenir ne importe quelle combinaison d'isotopes, donc il peut y avoir des masses mol??culaires multiples pour chaque compos?? chimique.

Mesure de la masse mol??culaire

La masse mol??culaire peut ??galement ??tre mesur??e directement en utilisant la spectrom??trie de masse . Dans la spectrom??trie de masse, la masse mol??culaire d'une petite mol??cule est g??n??ralement rapport??e comme la masse monoisotopique, ce est la masse de la mol??cule contenant uniquement l'isotope le plus commun de chaque ??l??ment. A noter que celle-ci diff??re ??galement subtilement de la masse mol??culaire en ce que le choix des isotopes est d??fini et est donc une seule masse mol??culaire sp??cifique des nombreux possible. Les masses utilis??es pour calculer la masse mol??culaire monoisotopique se trouvent sur une table des masses isotopiques et ne sont pas disponibles sur un tableau p??riodique typique. La masse mol??culaire moyenne est souvent utilis?? pour des mol??cules plus grandes puisque les mol??cules avec de nombreux atomes sont peu susceptibles d'??tre compos?? exclusivement de l'isotope le plus abondant de chaque ??l??ment. Une masse mol??culaire moyenne th??orique peut ??tre calcul??e en utilisant la poids atomiques standards disponibles sur un tableau p??riodique classique, car il est susceptible d'??tre une r??partition statistique des atomes repr??sentant les isotopes ?? travers la mol??cule. Cela peut cependant diff??rer de la v??ritable masse mol??culaire moyenne de l'??chantillon en raison de variations naturelles (ou artificiels) dans les distributions isotopiques.

Exemple: masse mol??culaire moyenne par rapport masse mol??culaire par rapport masse molaire

La masse molaire d'une substance est la masse de 1 mole (de l'unit?? de mesure pour la quantit?? de base de SI quantit?? de substance, comportant le symbole n) de la substance. Ceci a une valeur num??rique qui est la masse mol??culaire moyenne des mol??cules dans la substance multipli??e par la constante d'Avogadro environ 6,022 10 * ^23. Les unit??s les plus courants de masse molaire sont g / mol parce que dans ces unit??s la valeur num??rique est ??gale ?? la masse mol??culaire moyenne en unit??s de u.

Facteur de la masse mol??culaire moyenne de conversion de masse molaire:

masse molaire = masse mol??culaire moyenne * (6,022 * 10 ^-23 g / u) * (6,022 * 10 ²³ / mol)

ou

masse molaire en g / mol = masse mol??culaire moyenne en u

(Notez que ces relations sont vraies pour les valeurs th??oriques et exp??rimentales, mais pas entre les valeurs exp??rimentales et th??oriques. La masse molaire est le plus souvent th??orique et la masse mol??culaire moyenne est le plus souvent exp??rimentale)

La masse atomique moyenne de naturel l'hydrog??ne est 1,00794 u et que des ressources naturelles de l'oxyg??ne est 15,9994 u; par cons??quent, la masse mol??culaire de naturel de l'eau avec la formule H ₂ O est (2 x 1,00794 u) + u = 18,01528 15,9994 u. Par cons??quent, une molaire de l'eau a une masse de 18,01528 g. Cependant, la masse exacte de l'hydrog??ne-1 (hydrog??ne le plus commun isotopes ) est 1,00783, et la masse exacte de l'oxyg??ne-16 (isotope de l'oxyg??ne le plus commun) est 15,9949, de sorte que la masse de la mol??cule la plus fr??quente de l'eau est 18,01056 u . La diff??rence de 0,00472 ?? 0,03% u ou provient du fait que les eaux naturelles contiennent des traces de mol??cules d'eau contenant de l'oxyg??ne 17, l'oxyg??ne 18 ou un atome d'hydrog??ne-2 ( Deut??rium) atomes. Bien que cette diff??rence est n??gligeable dans les calculs de chimie en vrac, il peut en r??sulter un ??chec complet dans les situations o?? le comportement des mol??cules individuelles questions, comme dans la spectrom??trie de masse et de la physique des particules (o?? le m??lange d'isotopes ne agit pas comme une moyenne).

Il existe ??galement des situations dans lesquelles les distributions ne sont pas caract??ristiques isotopiques comme avec eau lourde utilis??e dans certains r??acteurs nucl??aires qui est artificiellement enrichis en deut??rium. Dans ces cas, les valeurs calcul??es de la masse molaire et la masse mol??culaire moyenne, qui sont finalement d??riv??s du poids atomiques classiques, ne seront pas les m??mes que la masse molaire r??el ou de masse mol??culaire moyenne de l'??chantillon. Dans ce cas, la masse du deut??rium est 2,0136 u et la masse mol??culaire moyenne de cette eau (en supposant enrichissement en deut??rium 100%) est (2 ?? 2,0136 u) + u = 15,9994 20,0266 u. Ce est une tr??s grande diff??rence de ~ erreur de 11% de la masse mol??culaire moyenne attendue sur la base des poids atomiques standard. De plus la masse mol??culaire la plus abondante est en fait l??g??rement inf??rieure ?? la masse mol??culaire moyenne car l'oxyg??ne-16 est toujours le plus commun. (2 ?? 2,0136 u) + u = 15,9949 20,0221 u. Bien que ce soit un exemple artificiel extr??me, la variation naturelle dans les distributions isotopiques ne se produisent et sont mesurables.