حالة الأحرف

g وmol بحروف صغيرة ومن دون نقطة. حرف M المائل رمز الكمية، أما الوحدة فتُكتب بخط قائم.

لا تخلط بينهما

M هي الكتلة المولية، g/mol. وMr هي الكتلة الجزيئية النسبية، بلا وحدة. أما M القائمة فهي المولارية، mol/L.

على اللوح مطياف كتلة مغناطيسي في مقطع. يتوهج فتيل المصدر، وتتسارع الأيونات وتدخل مجال المغناطيس. تنحني ثلاث حزم على أقواس مختلفة، ولا يدخل شق المجمِّع إلا الحزمة الوسطى، فيومض المجمِّع. وفي الأعلى تظهر على الشاشة قمم الكلور الثلاث واحدة بعد أخرى: 70 و72 و74. وفي الأسفل يتحرك مؤشر على سلّم الكتل حتى 18,015، وهو عدد غرامات مول واحد من الماء.

جواز الوحدة · الكتلة المولية

غرام لكل مول

وحدة مشتقة في النظام الدولي — kg/mol · عمليًا g/mol · الكمية: الكتلة المولية

لا يعدّ الكيميائي الجزيئات حين يريد ⁦6,022·10²³⁩ جزيء من الماء، بل يزن ⁦18,015 g⁩. هذا العدد هو الكتلة المولية: كم غرامًا يزن مول واحد من المادة. وهي للملح ⁦58,44 g/mol⁩، وللسكر 342,3، وللهيموغلوبين نحو 64 500.

تُجمع الكتلة المولية من الكتل الذرية بحسب صيغة الجزيء. والكتل الذرية يقيسها مطياف الكتلة: يفرّق المغناطيس الأيونات بحسب كتلتها، فيطير الأثقل على قوس أكثر انبساطًا. وحدة النظام الدولي هي kg/mol، لكن المختبرات تكتب g/mol، وبذلك يساوي العدد كتلة الجزيء بالدالتون.

الرمز	g/mol · في النظام الدولي kg/mol
التعريف	⁦M = m / n⁩ — كتلة المادة مقسومة على كميتها
قيم مرجعية	⁦M(¹²C) = 12,000 000 012 6 g/mol · M_u = 1,000 000 001 05 g/mol⁩
معيار	الأوزان الذرية بالغرام — منذ القرن التاسع عشر · kg/mol — منذ دخول المول النظام الدولي، 1971
المعايير	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021
قيم نموذجية	⁦18,015 g/mol⁩ — الماء · 180,16 — الغلوكوز · 64 500 — الهيموغلوبين

إلى التحويل إلى مطياف الكتلة

01 · التعريف

كتلة مول واحد

خذ مادة واقسم كتلتها على كمية المادة بالمول، فتحصل على الكتلة المولية M. وهي ثابتة للمادة النقية. فـ ⁦9 g⁩ من الماء تساوي ⁦0,5 mol⁩، و⁦36 g⁩ تساوي ⁦2 mol⁩، والنسبة دائمًا ⁦18,015 g/mol⁩.

تُحسب من صيغة الجزيء. تؤخذ الكتلة الذرية لكل عنصر من جدول IUPAC، وتُضرب في عدد الذرات، ثم تُجمع النتائج. والكتل الذرية متوسطات على الخليط الطبيعي للنظائر، ولهذا فللكلور 35,45 لا عدد صحيح.

M — الكتلة المولية، g/mol · m — الكتلة، g · n — كمية المادة، mol · ν — عدد الذرات في الصيغة · A_r — الكتلة الذرية النسبية · ⁦N_A = 6,022 140 76·10²³ mol⁻¹⁩

تفاعلي · جزيء من الذرات

ركّب جزيئًا وزِن مولًا

الكرات هي ذرات الجزيء، ويكبر حجمها مع الكتلة الذرية. والشريط تحتها هو الكتلة نفسها مجزأة: أي حصة من الكتلة المولية تعود إلى كل عنصر. الأسود كربون، والأزرق هيدروجين، والأخضر نيتروجين، والقرمزي أكسجين، والرمادي كلور.

يسارًا: الصيغة الشريط — حصص الكتلة، %

كتلة مولية

M = Σ ν·A_r · 1 g/mol

جزيء واحد

m = M / N_A

في 100 g

n = m / M

صيغ كيميائية · مواد هذه الصفحةالكتل الذرية CIAAW 2021

خلايا النحل · جزيئات من المصدر

ما الذي يدخل المطياف

في كل خلية الصيغة الهيكلية لمادة من التجربة. الزوايا وأطراف الخطوط ذرات كربون، ولا تُرسم ذرات الهيدروجين المرتبطة بها، والخط المزدوج رابطة مزدوجة. النيتروجين معلَّم بالأخضر، والأكسجين بالقرمزي. والعدد الأخضر تحت الصيغة هو الكتلة المولية بوحدة g/mol. وفي الوسط الكافيين: شرارة زرقاء تجري على حلقاته.

المواد الست كلها من المشهد والغلوكوز من القسم 01الأعداد — g/mol · النظائر مكتوبة على Cl₂ وBr₂

تفاعلي · مطياف كتلة مغناطيسي وميزان

المغناطيس يفرّق الأيونات بحسب الكتلة

في الوسط مطياف كتلة في مقطع. يدخل بخار المادة إلى المصدر، فينتزع الفتيل المتوهج إلكترونات من الجزيئات، ويسرّع الجهد U الأيونات. وفي المجال المغناطيسي B يطير الأيون على قوس نصف قطره ⁦r = √(2mU/e) / B⁩: كلما كان أثقل كان القوس أكثر انبساطًا. الخطوط الزرقاء المتقطعة حزم أيونات مختلفة الكتلة، وسطوعها هو حصة هذه الجزيئات في الطبيعة. تباعد الحزم في الرسم مكبَّر 8 مرات، وإلا لاندمجت الكتل المتجاورة في قوس واحد. ولا يدخل شق المجمِّع إلا الحزمة التي نصف قطرها ⁦200 mm⁩ تمامًا، فيضيء المجمِّع بالقرمزي. يتغير المجال ببطء، وتسجّل الشاشة على اليمين الطيف بخط قرمزي، والعلامة الزرقاء هي الكتلة الموجودة عند الشق الآن. وتحت الشاشة ميزان يوضع عليه مول واحد تمامًا من المادة. وتعرض لوحة التحكم على اليسار الكتلة المولية ونمط الجهاز. النقر على المطياف يضبط المجال على أعلى قمة، والنقر على الميزان يضع عليه مولًا. وإذا لم يُلمس شيء مدة ⁦20 s⁩ تجري التجارب وحدها.

يسارًا: لوحة التحكم، والكتلة المولية ونمط الجهازيمينًا: الطيف بحسب m/z وميزان عليه مول واحد، مسح المجال ⁦8 s⁩

المادة في المصدر

إجراءات

المجال المغناطيسي B—

جهد التسريع U⁦4,0 kV⁩

كتلة مولية

—

—

الكتلة عند الشق

—

—

تيار المجمِّع

—

—

على الميزان

—

—

رسم بياني · الطيف ونصف القطر ومول على الميزان

02 · التحويل

بالغرام لكل مول

يعطي الدالتون وg/mol العدد نفسه، لكنهما كميتان مختلفتان. فالدالتون كتلة جزيء واحد، وg/mol كتلة المول. وبعد عام 2019 لم يعد العددان متطابقين تمامًا: فبحسب CODATA 2022 يختلفان بمقدار ⁦1,05·10⁻⁹⁩، وهذا أبعد بكثير من دقة أي ميزان.

في الجداول الهندسية تظهر kg/kmol وlb/lb-mol. وعددهما هو عدد g/mol نفسه: فالكيلومول أكبر من المول ألف مرة، وكذلك الكيلوغرام. أما الرطل-مول فيساوي ⁦453,59 mol⁩.

03 · مراتب العِظَم

الكتلة المولية من 1 g/mol إلى 10¹² g/mol، مقياس لوغاريتمي

04 · أدوات القياس

مطياف الكتلة المغناطيسي

تُسرَّع الأيونات بجهد وتُرسل إلى مجال مغناطيسي. ويتوقف نصف قطر القوس على نسبة الكتلة إلى الشحنة. وبتغيير المجال يوضع كل نظير بدوره على الشق وتُقاس حصته. هكذا حُصل على كل الكتل الذرية في الجدول.

مطياف زمن الطيران

تتلقى الأيونات كلها الدفعة نفسها وتطير في أنبوب مفرّغ. تصل الخفيفة أولًا، ويزداد الزمن مع الجذر التربيعي للكتلة. ومع الامتزاز الليزري MALDI تُوزن بهذه الطريقة بروتينات كتلتها مئات الآلاف من g/mol.

مقياس التجمد لبكمان

تُذاب عينة موزونة في الماء أو البنزين، فيتجمد المحلول عند درجة أدنى من المذيب النقي. ويتوقف الانخفاض ΔT على عدد الجسيمات المذابة لا على نوعها. ومن ΔT وكتلة العينة تُستخرج M، وهكذا كان يعمل راؤول في عقد 1880.

دورق دوما

يُمسك دورق فيه قطرة سائل في حمّام يغلي، ويخرج البخار الزائد عبر أنبوب شعري. ثم يُغلق الأنبوب الشعري بالصهر ويُوزن الدورق. وتعطي كتلة البخار والحجم والضغط ودرجة الحرارة قيمة M بقانون الغاز المثالي.

05 · قواعد الكتابة

صحيح

⁦M(H₂O) = 18,015 g/mol⁩ — المادة بين قوسين

⁦M = 0,018 015 kg/mol⁩ — الشيء نفسه بالوحدات الأساسية للنظام الدولي

⁦Mr(H₂O) = 18,015⁩ — كتلة نسبية بلا وحدة

⁦m = 64,5 kDa⁩ — كتلة جزيء واحد من البروتين

خطأ

18 g/mole — الرمز mol، ولا تُكتب كلمة mole

M(H₂O) = 18 g — هذه كتلة، لا كتلة لكل مول

Mr = 18 g/mol — الكتلة النسبية بلا وحدة

«الوزن الجزيئي 18» — اسم قديم، والوزن قوة

06 · الوحدات المجاورة

07 · القسم التاريخي

لوح أستون · Ne

ملاحظة مترولوجية

تتوقف الكتلة الذرية للعنصر على المكان الذي أُخذت منه العينة. فالهيدروجين من ماء البحر ومن الغاز الطبيعي يحتوي على حصص مختلفة من الديوتيريوم. ولهذا تعطي CIAAW للهيدروجين المجال ⁦1,007 84—1,008 11⁩، وتُستعمل في الحسابات القيمة الاصطلاحية 1,008. وبسبب ذلك لا تكون الكتلة المولية للماء دقيقة إلا حتى الخانة الخامسة.

والسلّم نفسه قائم على الكربون-12. فحتى عام 2019 كانت ⁦M(¹²C)⁩ تساوي ⁦12 g/mol⁩ تمامًا بحكم التعريف. وبعد أن عُرِّف المول عبر عدد أفوغادرو صارت تُقاس: بحسب CODATA 2022 هي ⁦12,000 000 012 6 g/mol⁩ بارتياب ⁦3,7·10⁻⁹ g/mol⁩. ولن يلاحظ الكيميائي هذا الفرق.

مجال CIAAW · H

فهرس الكميات

الفهرس كله ←

الأساس · 7 وحدات

الوحدات الأساسية السبع في النظام الدولي

الفهرس · كل الكميات في صفحة واحدة

المختبر عند مدخل الفهرس

قطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.

افتح الفهرس ←

08 · لغتك

كل رابط يقود إلى صفحة لغة حقيقية

اقرأ بلغتك

مترجم ومراجَعترجمة أوليةفي الانتظار