La masa molecular ( m ) es la masa de una molécula dada: se mide en daltons (Da o u). [1] [2] Diferentes moléculas del mismo compuesto pueden tener diferentes masas moleculares porque contienen diferentes isótopos de un elemento. La masa molecular relativa de la cantidad relacionada, tal como la define la IUPAC , es la relación entre la masa de una molécula y la unidad de masa atómica unificada (también conocida como dalton) y no tiene unidades. La masa molecular y la masa molecular relativa son distintas pero están relacionadas con la masa molar . La masa molar se define como la masa de una sustancia dada dividida por la cantidad de una sustanciay se expresa en g/mol. La masa molar suele ser la cifra más apropiada cuando se trata de cantidades macroscópicas (pesables) de una sustancia.
La definición de peso molecular es sinónimo de masa molecular relativa; sin embargo, en la práctica común, es muy variable. Cuando el peso molecular se usa con las unidades Da o u, frecuentemente es como un promedio ponderado similar a la masa molar pero con unidades diferentes. En biología molecular, la masa de las macromoléculas se denomina peso molecular y se expresa en kDa, aunque el valor numérico suele ser aproximado y representativo de un promedio.
Los términos masa molecular , peso molecular y masa molar a menudo se usan indistintamente en áreas de la ciencia donde distinguirlos no es útil. En otras áreas de la ciencia, la distinción es crucial. La masa molecular se usa más comúnmente cuando se refiere a la masa de una molécula única o específica bien definida y menos comúnmente que el peso molecular cuando se refiere a un promedio ponderado de una muestra. Antes de la redefinición de 2019 de las unidades base SIlas cantidades expresadas en daltons (Da o u) eran, por definición, numéricamente equivalentes a cantidades idénticas expresadas en unidades g/mol y, por lo tanto, eran estrictamente numéricamente intercambiables. Después de la redefinición de unidades del 20 de mayo de 2019, esta relación es solo casi equivalente.
La masa molecular de moléculas de tamaño pequeño a mediano, medida por espectrometría de masas, se puede utilizar para determinar la composición de los elementos en la molécula. Las masas moleculares de las macromoléculas, como las proteínas, también se pueden determinar mediante espectrometría de masas; sin embargo, los métodos basados en la viscosidad y la dispersión de la luz también se utilizan para determinar la masa molecular cuando no se dispone de datos cristalográficos o de espectrometría de masas.
Las masas moleculares se calculan a partir de las masas atómicas de cada nucleido presente en la molécula, mientras que las masas molares se calculan a partir de los pesos atómicos estándar [3] de cada elemento . El peso atómico estándar tiene en cuenta la distribución isotópica del elemento en una muestra dada (generalmente se supone que es "normal"). Por ejemplo, el agua tiene una masa molar de 18,0153(3) g/mol, pero las moléculas de agua individuales tienen masas moleculares que oscilan entre 18,010 564 6863(15) Da ( 1 H
216 O) y 22.027 7364(9) Da ( 2 H
218 O).
Las masas atómicas y moleculares suelen expresarse en daltons , que se define en relación con la masa del isótopo 12 C (carbono 12), que por definición [4] es igual a 12 Da. Por ejemplo, la masa molar y la masa molecular del metano , cuya fórmula molecular es CH 4 , se calculan respectivamente de la siguiente manera: