Molekülmasse

Als Molekülmasse, auch molekulare Masse (englisch molecular mass), früher Molekulargewicht (englisch molecular weight), bezeichnet man die Summe der Atommassen aller Atome in einem Molekül. Bei Salzen spricht man von Formelmasse, da Salze aus Ionen aufgebaut sind. Es wird zwischen relativer Molekülmasse (hat keine Maßeinheit) und absoluter Molekülmasse (angegeben in kg, g bzw. u oder Da) unterschieden.

Die molare Masse ist hingegen die Summe aller Atommassen der einzelnen Elemente eines Moleküls bezogen auf ein Mol dieser Teilchen und wird in Masse pro Mol (meist g/mol) angegeben. Der Zahlenwert der relativen Molekülmasse und der molaren Masse ist dabei gleich.

Relative Molekülmasse

Die relative Molekülmasse ist die auf ein Zwölftel der Masse des Kohlenstoffisotops ¹²C normierte Molekülmasse und besitzt somit keine Maßeinheit:

$M_{R}=12\,{\frac {m{\text{(Molekül)}}}{m{\mathrm {(^{{12}}C)}}}}$

Beispiel

Berechnung der relativen Molekülmasse von Wasser und Kohlenstoffdioxid aus den einzelnen mittleren relativen Atommassen:

Wasser: Summenformel: ${\mathrm {H}}_{2}{\mathrm {O}}$; $M_{R}=(2\cdot 1)+16=18$
Kohlenstoffdioxid: Summenformel: $\mathrm{CO}_2$; $M_{R}=12+(2\cdot 16)=44$

Absolute Molekülmasse

Die absolute Molekülmasse m_M erhält man durch Division der molaren Masse M eines Moleküls durch die Anzahl der Teilchen in einem Mol N_A:

$m_{M}={\frac {M}{N_{{\mathrm {A}}}}}$

So ergibt sich die absolute molekulare Masse von Wasser (H₂O) durch:

$M=18{,}015\,{\mathrm {g\,mol}}^{{-1}}$

$N_{{\mathrm {A}}}=6{,}022\cdot 10^{{23}}\,{\mathrm {mol}}^{{-1}}$

$\Rightarrow m_{M}={\frac {18{,}015\,{\mathrm {g\,mol}}^{{-1}}}{6{,}022\cdot 10^{{23}}\,{\mathrm {mol}}^{{-1}}}}=2{,}9916\cdot 10^{{-23}}\,{\mathrm {g}}$

Da die Angabe absolute Molekülmasse in der Einheit g einen unpraktikabel kleinen Wert ergibt, wird zumeist die Atomare Masseneinheit u, amu oder Da verwendet. Eine atomare Masseneinheit ist als zwölfter Teil der Masse des Kohlenstoffisotops ¹²C definiert. Definitionsgemäß hat der zwölfte Teil eines Mols des Kohlenstoffisotops ¹²C eine Masse von 1 g. Damit sind die Zahlenwerte der relativen Molekülmasse (dimensionslos), absoluten Molekülmasse (in u oder Da) und molaren Masse eines Moleküls (in g/mol) gleich.

Bestimmung

Die Bestimmung der Molekülmasse in u kann im Prinzip nach den gleichen Verfahren wie bei der Bestimmung der molaren Masse erfolgen. Da die Zahlenwerte für beide gleich sind, ergibt sich die Molekülmasse unmittelbar aus der experimentell bestimmten molaren Masse. Die historischen Verfahren, wie das Verfahren nach Bunsen, das Verfahren nach Dumas und Victor Meyer, die Kryoskopie und Ebullioskopie sind dabei allenfalls noch für die Ausbildung bzw. den Chemieunterricht von Bedeutung. Heute wird die Molekülmasse im Wesentlichen über die Massenspektrometrie bestimmt.

Basierend auf einem Artikel in:

Wikipedia.de