Moolimassa

Moolimassa (tunnus M, yksikkö g/mol tai kg/mol) on se massa, joka on yhdellä moolilla atomeita tai molekyylejä. Yhdessä moolissa on Avogadron vakion (N_A = 6,02214·10²³) osoittama määrä rakenneyksiköitä.

Alkuaineiden suhteellinen atomimassa, joka on lukuarvoltaan sama kuin niiden moolimassa, on ilmoitettu jaksollisessa järjestelmässä. Molekyyli- ja ioniyhdisteen moolimassa saadaan tietää laskemalla yhteen niiden alkuaineatomien atomimassat, joista yhdiste on muodostunut. Ioniyhdisteillä on kiinteässä olomuodossa jatkuva hilarakenne, joten niille laskettu moolimassa on niiden kaavamassa, joka ilmoittaa ioniyhdisteen empiirisen kaavan mukaisen moolimassan. Lukuarvoon liitetään yksiköksi g/mol. Moolimassa voidaan myös laskea, jos tunnetaan aineen massa ja ainemäärä:

$M={\frac {m}{n}}$,

missä M on moolimassa, m on aineen massa, ja n on ainemäärä mooleissa.

Esimerkkejä

Hiilen (isotooppi 12) moolimassa M(¹²C) on määritelmän mukaisesti 12,000 g/mol, toisin sanoen yksi mooli hiiltä on massaltaan 12,000 g. Systeemin perusosaset voivat olla atomeja, molekyylejä, ioneja, elektroneja tai muita määriteltyjä hiukkasia.

Alkuaineen moolimassa on sama kuin alkuaineen suhteellinen moolimassa. Luonnossa hiili esiintyy pääasiassa isotooppien ¹²C (98,9 %) ja ¹³C (1,1 %) seoksena, jolloin suhteelliseksi moolimassaksi saadaan 12,011 g/mol.

Yhdisteen moolimassa saadaan laskemalla yhdisteen kaavassa esiintyvien atomien moolimassat yhteen. Veden moolimassa M(H₂O) = 2 · M(H) + M(O) = 2 · 1,008 g/mol + 16,00 g/mol = 18,016 g/mol. Tässä vedyn atomimassa on 1,008 u ja hapen atomimassa on 16,00 u.

Polymeerien moolimassa

Polymeerimateriaaleille ei voida laskea yhtä yksittäistä moolimassaa, koska polymeerimateriaali sisältää käytännössä aina eripituisia ja täten myös erimassaisia polymeeriketjuja: kyseessä on siis eräänlainen seos. Polymeerimateriaaleille onkin olemassa erilaisia keskimääräisiä moolimassoja, kuten painokeskimääräinen moolimassa (M_w), lukukeskimääräinen moolimassa (M_n) ja viskositeettikeskimääräinen moolimassa (M_v). Näistä yleisimmin käytetään M_n:aa ja M_w:aa. M_w:n ja M_n:n osamääränä (M_w/M_n) polymeerille saadaan moolimassadispersiteetti-arvo. Sijoittamalla polymeerimateriaalin polymeeriketjujen pituudet massan suhteen graafiseksi esitykseksi saadaan aikaan polymeerin moolimassajakauma.