Molekulare Masse
Die molekulare Masse (m) ist die Masse eines bestimmten Moleküls: Sie wird in Dalton (Da oder u) gemessen. Verschiedene Moleküle der gleichen Verbindung können unterschiedliche Molekularmassen haben, weil sie verschiedene Isotope eines Elements enthalten. Die verwandte Größe relative Molekülmasse, wie von der IUPAC definiert, ist das Verhältnis der Masse eines Moleküls zur vereinheitlichten atomaren Masseneinheit (auch Dalton genannt) und ist einheitenlos. Die molekulare Masse und die relative molekulare Masse unterscheiden sich von der molaren Masse, sind aber mit ihr verwandt. Die molare Masse ist definiert als die Masse einer bestimmten Substanz geteilt durch die Menge einer Substanz und wird in g/mol angegeben. Die molare Masse ist in der Regel die geeignetere Zahl, wenn es sich um makroskopische (wägbare) Mengen einer Substanz handelt.
Die Definition des Molekulargewichts ist in der Regel gleichbedeutend mit der molekularen Masse; in der gängigen Praxis ist sie jedoch sehr variabel, ebenso wie die in Verbindung mit ihr verwendeten Einheiten. Viele gebräuchliche präparative Quellen verwenden g/mol und definieren es praktisch als Synonym für die molare Masse, während autoritativere Quellen Da oder u verwenden und seine Definition enger mit der molekularen Masse abstimmen. Selbst wenn das Molekulargewicht mit den Einheiten Da oder u verwendet wird, handelt es sich häufig um ein gewichtetes Mittel ähnlich der molaren Masse, jedoch mit anderen Einheiten. In der Molekularbiologie wird das Gewicht von Makromolekülen als ihr Molekulargewicht bezeichnet und in kDa ausgedrückt, obwohl der numerische Wert oft ungefähr ist und einen Durchschnitt darstellt.
Die Begriffe Molekülmasse, Molekulargewicht und molare Masse werden in Bereichen der Wissenschaft, in denen eine Unterscheidung nicht hilfreich ist, oft synonym verwendet. In anderen Bereichen der Wissenschaft ist die Unterscheidung entscheidend. Die molekulare Masse wird häufiger verwendet, wenn sie sich auf die Masse eines einzelnen oder spezifischen, gut definierten Moleküls bezieht, und seltener als Molekulargewicht, wenn sie sich auf einen gewichteten Durchschnitt einer Probe bezieht. Vor der Neudefinition der SI-Basiseinheiten im Jahr 2019 waren Mengen, die in Dalton (Da oder u) ausgedrückt wurden, per Definition numerisch äquivalent zu ansonsten identischen Mengen, die in den Einheiten g/mol ausgedrückt wurden, und waren daher streng numerisch austauschbar. Nach der Neudefinition der Einheiten am 20. Mai 2019 ist diese Beziehung nur noch annähernd äquivalent.
Die Molekülmasse kleiner bis mittelgroßer Moleküle, gemessen mit Hilfe der Massenspektrometrie, kann zur Bestimmung der Zusammensetzung der Elemente im Molekül verwendet werden. Die Molekülmassen von Makromolekülen, wie z. B. Proteinen, können ebenfalls durch Massenspektrometrie bestimmt werden; allerdings werden auch Methoden auf Basis von Viskosität und Lichtstreuung zur Bestimmung der Molekülmasse verwendet, wenn kristallographische oder massenspektrometrische Daten nicht verfügbar sind.