相對(duì)分子質(zhì)量(relative molecular mass)是指,組成某個(gè)分子的各原子的相對(duì)原子質(zhì)量(Ar)的加和,多以符號(hào)Mr表示,為無(wú)量綱物理量。
對(duì)于常見(jiàn)的化合物,如氧化物(水,H2O)、鹽類(氯化鈉,NaCl)、酸(硫酸,H2SO4)、堿(氫氧化鈉,NaOH),其相對(duì)分子質(zhì)量介于幾十至幾百之間;對(duì)于聚合物(高分子化合物,多為有機(jī)物),如聚乙烯(polyethylene)、聚酯纖維(俗稱“滌綸”,terylene),相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)成千上萬(wàn)乃至幾百萬(wàn)。
相關(guān)概念
分子由原子構(gòu)成,原子的質(zhì)量很小,例如一個(gè)氫原子的質(zhì)量約為1.67×10-27 kg,氧原子則為2.657×10-26 kg,如不加簡(jiǎn)化直接書寫會(huì)產(chǎn)生諸多不便,因此,國(guó)際上采用相對(duì)質(zhì)量,即以一種碳素(12C“碳十二”原子)的質(zhì)量的1/12為基準(zhǔn),其他原子的相對(duì)原子質(zhì)量(Ar),為該原子的實(shí)際質(zhì)量與該基準(zhǔn)值的比值。
因此,相對(duì)原子質(zhì)量的量綱為1,即其為一個(gè)無(wú)量綱量,由此計(jì)算得到的相對(duì)分子質(zhì)量也必定是一個(gè)無(wú)量綱量,因此,相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)的本質(zhì)在一定程度上可理解為相對(duì)原子質(zhì)量的加和,即可根據(jù)下式計(jì)算。
其中,特定單元主要以空氣為代表的混合物,可根據(jù)混合物的組成計(jì)算其平均質(zhì)量,如加權(quán)平均質(zhì)量。
對(duì)于某些結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的高分子化合物,其相對(duì)分子質(zhì)量可通過(guò)電泳、離心或色譜分析等方法測(cè)定。
常見(jiàn)相對(duì)原子質(zhì)量
短周期(元素周期表前三行,原子序數(shù)1~18)元素的相對(duì)原子質(zhì)量如下表所示。不難發(fā)現(xiàn),隨著原子序數(shù)(核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)或核外電子數(shù))的增加,元素的相對(duì)原子質(zhì)量亦隨之增加。
|| || 短周期元素相對(duì)原子質(zhì)量
注:表中數(shù)值均為近似值(整數(shù)),如氯的相對(duì)原子質(zhì)量為35.45,近似取為35.5或35整。
計(jì)算示例
相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算取決于特定分子所包含的原子種類及數(shù)目,各元素的相對(duì)原子質(zhì)量需查詢《相對(duì)原子質(zhì)量表》獲取。
倘若某分子由元素A、B、C構(gòu)成,分子式為A2B3C,即包含2個(gè)A原子,3個(gè)B原子和1個(gè)C原子,則其相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算如下所示。
Mr(A2B3C) = 2×Ar(A) + 3×Ar(B) + Ar(C)
以雙氧水的主要成分過(guò)氧化氫為例,其分子式為H2O2,氫、氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量分別為1和16,則過(guò)氧化氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量為343,詳見(jiàn)下式。
Mr(H2O2) = 2×Ar(H) + 2×Ar(O) = 2×1 + 2×16 = 34
補(bǔ)充說(shuō)明
(1)與相對(duì)原子質(zhì)量相關(guān)的一個(gè)物理量為摩爾質(zhì)量(molar mass),常以符號(hào)M表示,雖然二者在數(shù)值上完全相等,但單位(量綱)不同,前者為無(wú)量綱量,后者常以克每摩爾(g/mol)表示,代表單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,需注意二者的區(qū)別。
(2)上表和圖中所列舉的相對(duì)原子質(zhì)量實(shí)際上為近似值,以氧為例,保留四位小數(shù)的相對(duì)原子質(zhì)量為15.9994,近似可取16。
參考來(lái)源:12