Masa molecular

¿Qué es la masa molecular?

La masa molecular (m) (masa molecular relativa o peso fórmula) es la masa que presenta una molécula determinada en un compuesto químico. Dicha masa se mide en unidades de masa atómica (u) o también denominados Dalton (Da).

Debido a que diferentes moléculas de un mismo compuesto pueden presentar isótopos de un elemento distintos, la masa molecular de dos moléculas pueden ser distintas.

La masa molecular no debe confundirse con la masa molar. Aunque su valor absoluto es el mismo se expresan en diferentes unidades de medida. La masa molar se expresa en g/mol, y es la cifra más apropiada cuando utilizamos cantidades macroscópicas de una sustancia.
La masa molecular alude a una sola molécula, mientras que la masa molar corresponde a un mol (NA = 6.022×1023) de moléculas.

La definición de peso molecular es sinónimo de masa molecular; sin embargo, en la práctica común, también es muy variable, al igual que las unidades que se utilizan junto con él.
Aunque se pueden encontrar masas moleculares expresadas en g/mol y lo definen efectivamente como sinónimo de masa molar, la masa molecular hay que expresarla en Da o u.

En biología molecular, el peso de las macromoléculas se denomina peso molecular y se expresa en kDa, aunque el valor numérico suele ser aproximado y representativo de un promedio, de los pesos atómicos de los diferentes isótopos atómicos.

Los términos masa molecular, peso molecular y masa molar a menudo se usan indistintamente en áreas de la ciencia donde no se necesita una precisión adicional.

En otras áreas de la ciencia, dicha distinción es crucial. La masa molecular se usa más comúnmente cuando se refiere a la masa de una molécula única o específica bien definida y con menos frecuencia que el peso molecular cuando se refiere a un promedio ponderado de una muestra.

Antes de la redefinición de 2019 de las unidades base del sistema internacional (SI), las cantidades expresadas en daltons (Da o u) eran, por definición, numéricamente equivalentes a cantidades idénticas expresadas en unidades g/mol y, por lo tanto, eran estrictamente numéricamente intercambiables.
Sin embargo, después de dicha redefinición esta relación es solo casi equivalente.

La masa molecular de moléculas de tamaño pequeño a mediano, medida por espectrometría de masas (MS), puede usarse para determinar la composición de elementos en la molécula.

Las masas moleculares de las macromoléculas, como las proteínas, también se pueden determinar mediante MS. Además, se utilizan los métodos basados en la viscosidad y dispersión de la luz para determinar la masa molecular cuando no se dispone de datos cristalográficos (Rayos-X) ni de MS.

Cálculo de la masa molecular

La masa molecular se puede expresar de la siguiente forma:

m =Mi x ni

donde:

ni es el número de átomos del i-ésimo elemento en la molécula.
Mi es la masa atómica del i-ésimo elemento en la molécula.

Al igual que la masa atómica, la masa molecular se expresa en unidades de masa atómica: umas (u) o daltons (Da), que son equivalentes.

Las umas son una unidad usada en química y física, mientras que los daltons se usan en bioquímica, ya que aportan la ventaja de poderse emplear para moléculas mayores al aceptar un múltiplo, el kilodalton: kDa.

Calculadora de masa molar

Ejemplos

Para calcular la masa molecular de un compuesto químico basta con sumar las masas atómicas de los elementos que forman la molécula multiplicadas cada una por el número de veces que aparece dicho elemento en la fórmula del compuesto.

siendo Mi = la masa atómica de cada elemento, y ni = el subíndice de dicho elemento en la fórmula química de la molécula.

Por ejemplo, para el metano de fórmula CH4, se calcula de la siguiente manera:

Masa atómica relativa del hidrógeno (1H): 1.00797 u.

Masa atómica relativa del carbono (12C): 12.01078 u.

C x 1 + H x 4 =

12.01078 x 1 + 1.00797 x 4 = 16.04266 u

Esto es aproximadamente 16 u.