Молекулярна маса
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Молекулярна маса

Молекулярна маса, молекулярна вага, значення маси молекули, виражене в атомних одиницях маси . Практично М. м. дорівнює сумі мас всіх атомів, що входять до складу молекули; множення М. м. на прийняту величину атомної одиниці маси (1,66043 ± 0,00031) ×10 -24 г дає масу молекули в грамах.

загрузка...

  Поняття М. м. міцно увійшло до науки після того, як в результаті робіт С. Канніццаро, що розвинув погляди А. Авогадро, були чітко сформульовані відмінності між атомом і молекулою; уточненню поняття М. м. сприяли відкриття Ф. Содді явища ізотопії (див. Ізотопи ) і розробка Ф. Астоном мас-спектрометричного методу визначення мас.

  Поняття М. м. тісно пов'язане з визначенням молекули ; проте воно прикладене не лише до речовин, в яких молекули існують окремо (гази, пари, деякі рідини і розчини, молекулярні кристали ), але і до останніх випадків (іонні кристали і ін.).

  За М. м. часто приймають середню масу молекул даної речовини, знайдену з врахуванням відносного вмісту ізотопів всіх елементів, що входять в його склад. Інколи М. м. визначають не для індивідуальної речовини, а для суміші різних речовин відомого складу. Так, можна розрахувати, що «ефективна» М. м. повітря дорівнює 29.

  М. м. — одна з найважливіших констант, що характеризують індивідуальну речовину. М. м. різних речовин сильно розрізняються між собою. Так, наприклад, величини М. м. водню, двоокиси вуглецю, сахарози, гормону інсуліну відповідно складають: 2,016; 44,01; 342,296; близько 6000. М. м. деяких біополімерів (білків, нуклеїнових кислот) досягають багатьох млн. і навіть декількох млрд. Величини М. м. широко використовуються при різних розрахунках в хімії, фізиці, техніці. Знання М. м. автоматично дає величину грам-молекули (благаючи), дозволяє обчислити щільність газу (пара), розрахувати молярну концентрацію ( молярність ) речовини в розчині, знайти дійсну формулу з'єднання за даними про його склад і так далі

  Експериментальні методи визначення М. м. розроблені головним чином для газів (пари) і розчинів. У основі визначення М. м. газів (пари), лежить Авогадро закон . Відоме, що об'єм 1 моля газу (пара) за нормальних умов (0 °С, 1 атм ) складає близько 22,4 л ; тому, визначивши щільність газу (пара), можна знайти число його мілі, а отже, знайти і М. м. В разі розчинів для визначення М. м. найчастіше використовують кріоскопічний і ебуліоськопічеський методи (див. Кріоскопія і Ебуліоськопія ) . Експериментальні методи дають зведення про середнє значення М. м. речовини. Оценку М. м. окремих молекул можна проводити методом мас-спектрометрії.

  М. м. є важливою характеристикою високомолекулярних з'єднань — полімерів, що визначає їх фізичні (і технологічні) властивості. Макромолекули полімерів утворюються повторенням порівняно простих ланок (груп атомів); число мономірних ланок, що входять до складу різних молекул однієї і тієї ж полімерної речовини, різно, унаслідок чого М. м. макромолекул таких полімерів також неоднакова. Тому при характеристиці полімерів зазвичай говорять про середнє значення М. м.; ця величина дає уявлення про середнє число ланок в молекулах полімеру (про міру полімеризації).

  Повний опис розмірів молекул полімеру дає функція розподілу по М. м. (молекулярно-масове розподіл): ця функція дозволяє знайти долю молекул (певного розміру) даної полімерної речовини, М. м. яких лежать в заданому інтервалі мас (від М-коду до М-коду + D М-коду ).

  На практиці зазвичай визначають середню М. м. полімеру, досліджуючи тим або іншим методом його розчин. Властивості розчинів можуть залежати від числа молекул, що знаходяться в розчині (при цьому різні по масі молекули поводяться абсолютно однаково), від масової (ваговий) концентрації розчину (в цьому випадку одна велика молекула справляє таке ж реєстроване враження, як і декілька малих) і від інших чинників. Якщо полімер складається з неоднакових молекул, то середні значення М. м., виміряні різними способами, будуть різні. Так, пониження температури замерзання (підвищення температури кипіння) розбавленого розчину залежить лише від числа молекул, що містяться в нім, а не від їх розмірів, тому кріоскопічний і ебуліоськопічеський методи дозволяють знаходити среднечисленную М. м. полімеру («просте» середнє). Інтенсивність світла, розсіяного розчином полімеру, залежить від маси речовини, що знаходиться в розчині, а не від числа молекул: тому метод, заснований на вимірі інтенсивності розсіяного світла, використовується для визначення величини М. м. полімеру, усередненої по масі. Інші методи (седиментаційної рівноваги, віскозиметричний і т. д.) дозволяють знайти інші середні значення М. м. полімерів. Порівнюючи середні величини М. м., визначені різними методами, можна зробити вивід про молекулярно-масовий розподіл. У простому випадку, коли среднечисленная М. м. полімеру збігається із значенням М. м., усередненою по масі, можна зробити вивід, що полімер складається з однакових молекул (тобто монодісперсен).

 

  Літ.: Некрасов Би. Ст, Основи загальній хімії, т. 1, М., 1973; Гуггенгейм Е. А. і Пру Дж., Физико-хімічні розрахунки, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1958; Губен-Вейль, Методи органічної хімії, т. 2, М., 1967. Див. також літ.(літературний) при ст. Макромолекула .

  С. С. Бердоносов.