Molekulinė masė yra matas, atspindintis vienos medžiagos molekulės masę. Tai padeda mokslininkams ir analitikams suprasti tankį, tūrį ir skysčių poslinkį, be kita ko. Tikslus tam tikros cheminės medžiagos ar junginio molekulių masės žinojimas taip pat gali padėti žmonėms įvertinti, kaip tie junginiai reaguos skirtingomis sąlygomis. Yra keletas skirtingų svorio apskaičiavimo būdų, tačiau dažniausiai atliekami masės spektrometrijos, skysčių poslinkio ir šviesos lūžio testai.
Bendrojo vidurkio gavimas
Lengviausias būdas apskaičiuoti molekulinę masę, dar kartais vadinamą „molekuline mase“, yra sudėti bendrą kiekvieno komponento svorį. Tam paprastai reikia išankstinių žinių apie kiekvieno atomo bazinę masę ir medžiagos molekulinę sudėtį. Vanduo yra geras pavyzdys. Jis sudarytas iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo ir chemiškai žinomas kaip H2O. Tyrėjas paimtų vandenilio svorį ir padaugintų jį iš dviejų, nes vandenyje yra du vandenilio atomai, o tada pridėtų deguonies svorį. Vandenilis sveria apie 1 atominės masės vienetą (u), o deguonis – apie 16 u. Todėl apskaičiavimas yra 1 × 2 + 16 = 18 u, taigi vienos vandens molekulės svoris yra maždaug 18 u.
Izotopų apskaita
Daugeliu atvejų molekulinė masė yra pradinis vidurkis; bet kurios vienos molekulės svoris gali šiek tiek skirtis nuo kitos dėl izotopų. Izotopai yra elementų variantai, kurių branduolys turi tą patį protonų skaičių, bet skirtingą neutronų skaičių, todėl jiems suteikiamas skirtingas atominis svoris, kuris kartais įtraukiamas į skaičiavimus. Atsižvelgus į izotopus, matavimas bus tikslesnis, tačiau paprastai reikia specialių įrankių ir tikslesnio proceso.
Tikslūs skaičiavimo metodai
Vienas geriausių būdų gauti tikslius matavimus yra naudoti masės spektrometrą – specialų įrenginį, skirtą molekulėms išskirti ir identifikuoti. Mašina sukuria skaičius ir vaizdus, kuriuos analitikai turi naudoti, kad surinktų tikslesnį masės rodmenį. Šios mašinos paprastai yra laboratorijose ir akademinėse institucijose.
Mokslininkai kartais taip pat apskaičiuoja svorį naudodami vadinamuosius „hidrodinaminius“ metodus, kurie iš esmės apima medžiagų panardinimą į vandenį ir poslinkio kiekio bei masto tyrimą. Norint užfiksuoti ir stebėti išsklaidytas molekules, reikalingas specialus kalibravimas ir daugybė įrankių. Kai kuriais atvejais tyrėjai taip pat gali gauti gerą masės pojūtį atlikdami išsklaidytos šviesos analizę, kurios metu šviesos pluoštai praeina per medžiagas. Lūžio greitis, kuris iš esmės yra greitis ir greitis, kuriuo šviesa pereina iš vienos medžiagos pusės į kitą, arba greitis, kuriuo ji absorbuojama, jei medžiaga yra labai tanki, gali būti molekulės nustatymo pagrindas. lygus svoris.
Ryšys su moline mase
Kai kurie chemikai šį matavimą nurodo pakaitomis su moline mase. Molinė masė reiškia vieno molio medžiagos masę, kuri yra panaši į atominę masę, tačiau dažnai manoma, kad ji yra visuotinai tikslesnė. Molis – tai medžiagos kiekis, kuriame yra tiek pat elementarių elementų, kaip elektronai, jonai ir atomai, kiek yra 12 gramų anglies-12. Anglis-12 yra stabiliausias iš anglies izotopų ir naudojamas kaip standartas, pagal kurį matuojamos visos atominės masės.
Kodėl tai svarbu
Žinoti, kiek skirtingos molekulės sveria, svarbu įvairiomis aplinkybėmis, tačiau dažniausiai tai yra svarbiausia laboratorijos ir gamybos aplinkoje. Paprastai šios informacijos mokslininkams reikia, kad būtų galima numatyti, kaip skirtingos medžiagos bus susijusios viena su kita, taip pat įsitikinti, kad koncentracija ir suspensijos yra stabilios. Maisto gamintojai naudoja tokius skaičiavimus, kad įsitikintų, jog, pavyzdžiui, skirtingi ingredientai susimaišys, ir, naudojant skirtingo svorio saldiklius ar emulsiklius, gautų tinkamą skonį.
Molekulinė masė taip pat labai svarbi kuriant ir dozuojant vaistus. Farmacijos gamintojams, taip pat gydytojams ir slaugytojams dažnai reikia žinoti, kiek sveria tam tikro vaisto molekulė, kad žinotų, koks gali būti kapsulės, injekcijos ar kitos dozės stiprumas. Svoris taip pat labai svarbus, kai reikia pakeisti vaistus arba keisti receptus, kad būtų užtikrinta, jog pacientai gauna reikiamą koncentraciją.