Massa molecolare
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La massa molecolare di un composto chimico (detta anche peso molecolare relativo) è la massa di una singola molecola di tale composto, espressa in unità di massa atomica (o UMA o dalton) o - come avviene comunemente in chimica - in g/mol se ci riferisce ad un numero di Avogadro di molecole. La massa molecolare può essere calcolata come la somma delle masse atomiche di tutti gli atomi costituenti la molecola.
Per esempio, note le masse atomiche di idrogeno (1,0079 u) e ossigeno (15,9994 u) la massa molecolare dell'acqua (H2O) si calcola come segue:
2 × 1,0079 u + 15,9994 u = 18,0152 u
Le masse delle molecole ricadono in un range[1] di valori molto ampio, si va dalla più leggera H2 (2,0158 u) a centinaia di migliaia di u per le macromolecole quali per esempio i polimeri sintetici o le proteine e gli acidi nucleici. Per dare un'idea della massa di una piccola molecola, qual è per esempio quella dell'acqua, si tenga conto che 1 u = 1,66054 · 10-27 kg, quindi in un grammo d'acqua ci sono circa 3,34 · 1022 molecole.
Per i composti chimici non molecolari e in particolare per i composti ionici e gli switterioni, non si può propriamente parlare di massa molecolare, si parla invece di peso formula riferendosi alla somma delle masse atomiche degli atomi che costituiscono la formula minima. Per esempio la formula minima del solfato di sodio è Na2SO4 quindi il suo peso formula è:
2 × 22,98977 u + 32,06 + 4 × 15,9994 u = 142,04 u
Una quantità in grammi di un dato composto pari al suo peso molecolare (o al suo peso formula) contiene 6,022 · 1023 (il numero di Avogadro) molecole di sostanza e nel SI viene definita mole.
[modifica] Massa molecolare e relatività speciale
A voler esser rigorosi la massa molecolare non è esattamente uguale alla somma delle masse atomiche degli atomi presenti nella molecola. L'applicazione della teoria della relatività porterebbe ad una piccola correzione pari a − Elegame / c2. Dove Elegame è l'energia di legame della molecola e c la velocità della luce. Tuttavia tale correzione è di entità trascurabile. Per esempio l'energia di legame di una singola molecola d'acqua è circa 1.539 · 10-18 J, quindi la correzione sarebbe dell'ordine di 10-5 u pari allo 0.00006%.
[modifica] Note
- ^ intervallo
