分子ぶんし量りょう

分子ぶんし量りょう（ぶんしりょう、英語えいご: molecular weight）または相対そうたい分子ぶんし質量しつりょう（そうたいぶんししつりょう、英語えいご: relative molecular mass）とは、物質ぶっしつ1分子ぶんしの質量しつりょうの統一とういつ原子げんし質量しつりょう単位たんい（静止せいしして基底きてい状態じょうたいにある自由じゆうな炭素たんそ12 (¹²C) 原子げんしの質量しつりょうの1/12）に対たいする比ひであり^[1]、分子ぶんし中ちゅうに含ふくまれる原子げんし量りょうの総和そうわに等ひとしい。

本来ほんらい、核種かくしゅ組成そせいの値ねによって変化へんかする無む名数めいすうである。しかし、特とくに断ことわらない限かぎり、天然てんねんの核種かくしゅ組成そせいを持もつと了解りょうかいされ、その場合ばあいには、構成こうせい元素げんその天然てんねんの核種かくしゅ組成そせいに基もとづいた相対そうたい原子げんし質量しつりょう（原子げんし量りょう）を用もちいて算出さんしゅつされる。

化学かがく式しき量りょうとの関係かんけい

共有きょうゆう結合けつごう性せい固体こたい、金属きんぞく結合けつごう性せい固体こたい、イオン結合けつごう性せい固体こたいのように分子ぶんしが存在そんざいしない化合かごう物ぶつでは、適当てきとうに定義ていぎした組成そせい式しきで示しめされる原子げんし集団しゅうだんの相対そうたい質量しつりょうである化学かがく式しき量りょうを分子ぶんし量りょうの替かわりに用もちいて、化学かがく反応はんのう等とうにおける物質ぶっしつ量りょうの関与かんよする計算けいさんを行おこなう。したがって、「物質ぶっしつ量りょうの定義ていぎにおける要よう素粒子そりゅうしの質量しつりょう」という意味いみにおいては、分子ぶんし量りょうは要よう素粒子そりゅうしとして分子ぶんしを指定していした場合ばあいの化学かがく式しき量りょうであるとも言いえる。

分子ぶんし量りょうを含ふくむ化学かがく式しき量りょうは、分子ぶんし式しきや組成そせい式しきと構成こうせい原子げんしの原子げんし量りょうとから計算けいさんされる。対象たいしょう試料しりょうの原子げんし量りょうは、その同位どうい体たい存在そんざい比ひと各かく同位どうい体たいの相対そうたい原子げんし質量しつりょうとから計算けいさんされる量りょうであり、両者りょうしゃとも測定そくてい可能かのうだが、通常つうじょうの試料しりょう、つまり天然てんねん存在そんざい比ひであることが明あきらかな試料しりょうについては、IUPACが発表はっぴょうしている標準ひょうじゅん原子げんし量りょうを使用しようすることができる。

分子ぶんし量りょうと物性ぶっせい

分子ぶんしが存在そんざいする場合ばあいの分子ぶんし量りょうは、純じゅん物質ぶっしつの沸点ふってんや粘性ねんせい、希薄きはく溶液ようえきの沸点ふってん上昇じょうしょうや凝固ぎょうこ点てん降下こうかなど様々さまざまな物性ぶっせいに影響えいきょうを与あたえ、逆ぎゃくにそれを利用りようして分子ぶんし量りょうを測定そくていすることもできる。

1個いっこの分子ぶんしが多数たすうの繰くり返かえしユニットから成なる高分子こうぶんしの分子ぶんし量りょうは、一般いっぱんには繰くり返かえし回数かいすうが単一たんいつの値ねではなく、個々ここの分子ぶんしにより異ことなっているので、単一たんいつの値ねとしては分子ぶんしの集団しゅうだんの統計とうけい値ちである平均へいきん分子ぶんし量りょうしか得えられない。平均へいきん分子ぶんし量りょうは、平均へいきんの取とり方かたの違ちがいにより、数かず平均へいきん分子ぶんし量りょうや重量じゅうりょう平均へいきん分子ぶんし量りょうなど異ことなる種類しゅるいがあるので、いかなる種類しゅるいの平均へいきん分子ぶんし量りょうかを明確めいかくにしないといけない。さらに、平均へいきん分子ぶんし量りょうが等ひとしい試料しりょうでも、分子ぶんし量りょう分布ぶんぷの形かたちが違ちがえばその物性ぶっせいは違ちがってくる。このような高分子こうぶんしの反応はんのうや合成ごうせいを定量ていりょう的てきに扱あつかうときは、繰くり返かえしユニットを要素ようそとする化学かがく式しき量りょうを使つかうのが適切てきせつである。い換いかえると、高分子こうぶんしの物質ぶっしつ量りょうは繰くり返かえしユニットを要よう素粒子そりゅうしとして指定していするのが適切てきせつである。

上記じょうきのようなマクロ試料しりょうの場合ばあいと異ことなり、質量しつりょう分析ぶんせき実験じっけんや分子ぶんし線せん実験じっけんでは、文字通もじどおり1個いっこの分子ぶんし（質量しつりょう分析ぶんせきでは実際じっさいはイオン）の質量しつりょうという意味いみでの分子ぶんし量りょうが測定そくていに影響えいきょうする。

分子ぶんし量りょうが影響えいきょうする物性ぶっせいの例れい

沸点ふってん上昇じょうしょうや凝固ぎょうこ点てん降下こうかはモル濃度のうど（溶液ようえきの単位たんい体積たいせき当あたりの分子ぶんし数すうまたは物質ぶっしつ量りょう）に比例ひれいし、比例ひれい定数ていすうは分子ぶんし種しゅによらないので、同おなじ質量しつりょう濃度のうど（溶液ようえきの単位たんい体積たいせき当あたりの質量しつりょう）では分子ぶんし量りょうに反比例はんぴれいする。このような性質せいしつは束たば一いち的てき性質せいしつと呼よばれる。
類似るいじ構造こうぞうの化合かごう物ぶつ同士どうし、例たとえば直ちょく鎖くさりアルカン同士どうしや直ちょく鎖くさりアルコール同士どうしでは、分子ぶんし量りょうが大おおきいほど沸点ふってんが高たかい。
同どう温あつし同どう圧あつの気体きたい中ちゅうの音速おんそくは、密度みつどの-1/2乗じょうに比例ひれいする。つまり、理想りそう気体きたいでは、分子ぶんし量りょうの-1/2乗じょうに比例ひれいする。

測定そくてい方法ほうほう

分子ぶんし量りょうの測定そくていは、次つぎに示しめす方法ほうほうで実験じっけん的てきに決定けっていが可能かのうである。

蒸気じょうきあるいは気体きたいの密度みつどから、理想りそう気体きたいとして振舞ふるまうものと仮定かていして求もとめる方法ほうほう。
- 例れい: ビクター・マイヤー法ほう
溶液ようえきの熱ねつ力学りきがく的てきな束たば一いち的てき性質せいしつから、沸点ふってん上昇じょうしょうまたは凝固ぎょうこ点てん降下こうかを測定そくていして求もとめる方法ほうほう。
質量しつりょう分析計ぶんせきけいで分子ぶんしの相対そうたい質量しつりょうを直接ちょくせつ測定そくていする方法ほうほう。

また、高分子こうぶんしなどで、組成そせいは一定いっていであるが特定とくていの分子ぶんしの大おおきさに決きまらない物質ぶっしつの場合ばあいは、その総体そうたいを平均へいきん分子ぶんし量りょうとして、次つぎに示しめす方法ほうほうで測定そくていされる場合ばあいもある。

溶液ようえきの浸透しんとう圧あつを測定そくていして求もとめる方法ほうほう。
光ひかりのレイリー散乱さんらんから求もとめる方法ほうほう。
サイズ排除はいじょクロマトグラフィーなどの拡散かくさん率りつより求もとめる方法ほうほう。
遠心えんしん分離ぶんりの沈降ちんこう速度そくどから求もとめる方法ほうほう。
粘性ねんせい率りつより求もとめる方法ほうほう。
ラスト法ほうにより算出さんしゅつする方法ほうほう。

いずれの方法ほうほうにおいても、測定そくてい対象たいしょうが単体たんたいの分子ぶんしであるか、会合かいごう体たい、クラスター、全体ぜんたいの物性ぶっせいであるかを吟味ぎんみする必要ひつようがあり、後者こうしゃの場合ばあいは測定そくてい量りょうを補正ほせいして分子ぶんし量りょうとする。