A masa molar (símbolo M) dunha substancia é unha propiedade física que se define como a súa masa por unidade de cantidade de substancia.[1] A unidade de medida no SI é o quilogramo por mol (kg/mol ou kg·mol−1). Non obstante, por razóns históricas a masa molar adoita expresarse en gramos por mol (g/mol).
A masa molar dos átomos dun elemento vén dada polo peso atómico de cada elemento[2] multiplicado pola constante de masa molar, M
u = 1×10−3 kg/mol = 1 g/mol.[3] Exemplos:
Algúns elementos adoitan presentarse en forma molecular, como por exemplo o hidróxeno (H
2), o xofre (S
8) ou o cloro (Cl
2). A masa molar das moléculas homonucleares é o número de átomos en cada molécula multiplicado polo peso atómico do elemento constante, multiplicado pola constante de masa molar (M
u). Exemplos:
A masa molar dun composto vén dada pola suma dos pesos atómicos estándar dos átomos que forman o composto, multiplicado pola constante de masa molar (M
u). Exemplo:
Pódese definir unha masa molar media para mesturas de compostos.[1] Isto é particularmente importante na ciencia de polímeros, onde as moléculas dun polímero poden ter distinto número de monómeros.[4][5]
A masa molar media de mesturas pode calcularse mediante as fraccións molares (xi) dos compostos e das súas masas molares (Mi):
Pódese calcular tamén a partir da fracción de masa (wi) dos compostos:
Non é habitual medir directamente as masas molares. En lugar disto, poden calcularse a partir das masas atómicas estándar, listadas con frecuencia en catálogos de química e fichas de datos de seguridade (FDS).
A medición da masa molar por densidade de vapor baséase no principio enunciado orixinalmente por Amedeo Avogadro, que indica que a iguais volumes de gases, baixo condicións idénticas, estes conteñen a mesma cantidade de partículas. Este principio inclúese na lei dos gases ideais:
onde n é a cantidade de substancia. A densidade de vapor (ρ) dase en térmos de:
Combinando estas dúas ecuacións obtense a expresión para a masa molar en térmos da densidade de vapor para condicións coñecidas de presión e temperatura:
O punto de fusión dunha disolución é inferior que o do solvente puro, e o descenso crioscópico (ΔT) é directamente proporcional á molaridade da disolución. Cando se expresa a composcición como molalidade, a constante proporcional coñécese como a constante crioscópica (K
f) e é característica para cada solvente. Se w representa a concentración porcentual en peso dun soluto en disolución, e supoñendo que o soluto non está disolto, a masa molar vén dada por:
O punto de ebulición dunha disolución dun soluto non volátil é maior co dun solvente puro, e o aumento ebuloscópico (ΔT) é directamente proporcional á molaridade das disolucións. Cando se expresa a concentración en molalidade, a constante de proporcionalidade coñéces como constante ebuloscópica (K
b) e é característica para cada solvente. Se w representa a concentración porcentual en peso dunha disolución, e supoñendo que o soluto non está disolto, a masa molar vén dada por: