Store bokstaver

Små g og mol, uten punktum. Kursiv M er symbolet for størrelsen, enheten skrives med rett skrift.

Ikke forveksle

M er molmasse, g/mol. Mr er relativ molekylmasse, uten enhet. En rett M betyr molaritet, mol/L.

På platen ligger et magnetisk massespektrometer i snitt. Glødetråden i kilden lyser, ioner akselereres og flyr inn i magnetens felt. Tre stråler bøyes av i ulike buer, bare den midterste treffer kollektorens spalte, og kollektoren blinker. Oppe på skjermen dukker klorets tre topper fram én etter én: 70, 72 og 74. Nederst går en markør langs masseskalaen til 18,015 — så mange gram veier ett mol vann.

Enhetens pass · molmasse

Gram per mol

Avledet SI-enhet — kg/mol · i praksis g/mol · størrelse: molmasse

For å ta 6,022·10²³ vannmolekyler teller ikke kjemikeren dem, men veier opp 18,015 g. Det tallet er molmassen: hvor mange gram ett mol av et stoff veier. For koksalt er den 58,44 g/mol, for sukker 342,3, for hemoglobin omtrent 64 500.

Molmassen summeres fra atommassene etter molekylets formel. Atommassene måles med et massespektrometer: en magnet skiller ionene etter masse, og tunge ioner flyr i en flatere bue. SI-enheten er kg/mol, men i laboratoriet skriver man g/mol. Da blir tallet det samme som molekylets masse i dalton.

Betegnelse	g/mol · i SI kg/mol
Definisjon	M = m / n — stoffets masse delt på stoffmengden
Referanseverdier	M(¹²C) = 12,000 000 012 6 g/mol · M_u = 1,000 000 001 05 g/mol
Innført	gramatomvekter — siden attenhundretallet · kg/mol — siden molet kom inn i SI, 1971
Standarder	ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021
Typiske verdier	18,015 g/mol — vann · 180,16 — glukose · 64 500 — hemoglobin

Til omregningen Til massespektrometeret

01 · Definisjon

Massen av ett mol

Ta et stoff og del massen på stoffmengden i mol. Da får du molmassen M. For et rent stoff er den konstant. 9 g vann er 0,5 mol, 36 g er 2 mol, og forholdet er alltid 18,015 g/mol.

Den regnes ut fra molekylets formel. Atommassen til hvert grunnstoff hentes fra IUPACs tabell, ganges med antall atomer, og alt legges sammen. Atommassene er gjennomsnitt over den naturlige blandingen av isotoper. Derfor har klor 35,45 og ikke et helt tall.

M — molmasse, g/mol · m — masse, g · n — stoffmengde, mol · ν — antall atomer i formelen · A_r — relativ atommasse · N_A = 6,022 140 76·10²³ mol⁻¹

Interaktiv · et molekyl av atomer

Bygg et molekyl og vei ett mol

Kulene er molekylets atomer, og størrelsen vokser med atommassen. Stripen under viser den samme massen i deler: hvor stor andel av molmassen som faller på hvert grunnstoff. Svart er karbon, blått hydrogen, grønt nitrogen, karminrødt oksygen, grått klor.

til venstre: formel stripe — masseandeler, %

Molar masse

M = Σ ν·A_r · 1 g/mol

Ett molekyl

m = M / N_A

I 100 g

n = m / M

Kjemiske formler · stoffene på sidenatommasser CIAAW 2021

Bikake · molekyler fra kilden

Hva som flyr inn i spektrometeret

Hver celle viser skjelettformelen til et stoff fra forsøket. Hjørner og linjeender er karbonatomer, hydrogenatomene på dem tegnes ikke, en dobbeltstrek er en dobbeltbinding. Nitrogen er merket med grønt, oksygen med karminrødt. Det grønne tallet under formelen er molmassen i g/mol. I midten sitter koffein: en blå gnist løper rundt ringene.

alle seks stoffene fra scenen og glukosen fra blokk 01tall — g/mol · ved Cl₂ og Br₂ er isotopene angitt

Interaktiv · et magnetisk massespektrometer og en vekt

En magnet skiller ioner etter masse

I midten er et massespektrometer i snitt. Damp av stoffet kommer inn i kilden, en glødende tråd slår elektroner ut av molekylene, og spenningen U akselererer ionene. I magnetfeltet B flyr et ion i en bue med radius r = √(2mU/e) / B: jo tyngre ion, desto flatere bue. De blå stiplede linjene er stråler av ioner med ulik masse; lysstyrken viser andelen slike molekyler i naturen. Spredningen av strålene er forstørret 8 ganger på tegningen, ellers ville nabomasser smelte sammen til én bue. Bare strålen med radius nøyaktig 200 mm treffer kollektorens spalte, og kollektoren lyser karminrødt. Feltet endres sakte, og på skjermen til høyre tegnes spekteret som en karminrød linje; den blå streken er massen ved spalten akkurat nå. Under skjermen står en vekt: på den legges nøyaktig ett mol av stoffet. Panelet til venstre viser molmassen og instrumentets modus. Et klikk på spektrometeret setter feltet på den høyeste toppen, et klikk på vekten legger på ett mol. Hvis ingenting røres på 20 s, går forsøkene av seg selv.

til venstre: panel, molmasse og instrumentets modustil høyre: spekter etter m/z og en vekt med ett mol, feltsveip 8 s

Stoff i kilden

Handlinger

Magnetfelt B—

Akselerasjon U4,0 kV

Molar masse

—

—

Masse ved spalten

—

—

Kollektorstrøm

—

—

På vekten

—

—

Graf · spekter, radius og ett mol på vekten

02 · Omregning

I gram per mol

Dalton og g/mol gir samme tall, men de er ulike størrelser. Dalton er massen av ett molekyl, g/mol er massen av ett mol. Siden 2019 faller tallene ikke lenger nøyaktig sammen: ifølge CODATA 2022 skiller de seg med 1,05·10⁻⁹, langt utenfor det noen vekt kan måle.

I tekniske tabeller møter man kg/kmol og lb/lb-mol. Tallet er det samme som for g/mol: et kilomol er tusen ganger større enn et mol, og et kilogram likeså. Et pound-mol er 453,59 mol.

03 · Størrelsesordener

Molmasse fra 1 g/mol til 10¹² g/mol, logaritmisk skala

04 · Måleinstrumenter

magnetisk massespektrometer

Ioner akselereres med en spenning og sendes inn i et magnetfelt. Buens radius avhenger av forholdet mellom masse og ladning. Ved å endre feltet setter man hver isotop på spalten etter tur og måler andelen. Slik er alle atommassene i tabellen funnet.

flytidsspektrometer

Alle ioner får det samme dyttet og flyr gjennom et tomt rør. Lette ioner kommer først fram; tiden vokser som kvadratroten av massen. Sammen med laserdesorpsjon MALDI veier man slik proteiner med masser på hundretusener av g/mol.

Beckmanns kryoskop

En innveid prøve løses i vann eller benzen, og løsningen fryser ved lavere temperatur enn det rene løsemiddelet. Senkningen ΔT avhenger av antall løste partikler, ikke av hva slags partikler det er. Fra ΔT og prøvens masse får man M — slik arbeidet Raoult på 1880-tallet.

Dumas’ kolbe

En kolbe med en dråpe væske holdes i et kokende bad, og overskuddsdampen slipper ut gjennom et kapillærrør. Så smeltes kapillærrøret igjen, og kolben veies. Dampens masse, volumet, trykket og temperaturen gir M etter den ideelle gassloven.

05 · Skriveregler

Riktig

M(H₂O) = 18,015 g/mol — stoffet i parentes

M = 0,018 015 kg/mol — det samme i SI-grunnenheter

Mr(H₂O) = 18,015 — relativ masse uten enhet

m = 64,5 kDa — massen av ett proteinmolekyl

Galt

18 g/mole — symbolet er mol, ordet mole skrives ikke

M(H₂O) = 18 g — det er en masse, ikke masse per mol

Mr = 18 g/mol — relativ masse har ingen enhet

«molekylvekt 18» — et gammelt navn; vekt er en kraft

06 · Naboenheter

07 · Historisk del

Astons plate · Ne

Metrologisk merknad

Atommassen til et grunnstoff avhenger av hvor prøven er tatt. Hydrogen fra sjøvann og fra naturgass inneholder ulike andeler deuterium. Derfor oppgir CIAAW et intervall for hydrogen, 1,007 84–1,008 11, og i beregninger bruker man den konvensjonelle verdien 1,008. Derfor er molmassen til vann nøyaktig bare til femte siffer.

Selve skalaen hviler på karbon-12. Fram til 2019 var M(¹²C) nøyaktig 12 g/mol per definisjon. Siden molet ble definert via Avogadros tall, har verdien blitt målt: ifølge CODATA 2022 er den 12,000 000 012 6 g/mol med en usikkerhet på 3,7·10⁻⁹ g/mol. En kjemiker merker ikke forskjellen.

CIAAW-intervall · H

Katalog over størrelser

hele registeret →

grunnlaget · 7 enheter

De sju SI-grunnenhetene

Mol

Laboratoriet ved inngangen til registeret

En dråpe syre endrer saftens farge, salt farger flammen, vann fryser av et bank. Under dem alle Simetriums ark, etter fagområde og alfabetisk.

Åpne registeret →

08 · Ditt språk

hver lenke fører til en ekte språkside

Les på ditt eget språk

oversatt og korrekturlestråoversettelsei kø