Quimica

   Masa Molecular.

Lo primero que es conveniente realizar antes de entrar de lleno en la definición del término científico que ahora nos ocupa es proceder a establecer el origen etimológico de las palabras que lo conforman para, de esta manera, entender mejor su significado.

En concreto, podemos exponer que está formado por dos palabras que proceden del latín. La primera de ellas, masa, deriva de massa que a su vez procede del griego mádza que era el vocablo que se utilizaba para hacer referencia a un rico pastel que se elaboraba fundamentalmente usando como ingrediente la harina.

Molecular, por su parte, es un término diminutivo que procede de la unión del vocablo latino moles que puede traducirse como “masa” y del sufijo –culum cuyo significado es “pequeño”. De ahí que cuando se habla de molécula se hace referencia a lo que es una masa pequeña.

Masa es una magnitud de carácter físico que refleja cuánta materia se encuentra contenida en un cuerpo. En el Sistema Internacional, su unidad recibe el nombre de kilogramo (kg.)

Molecular, por su parte, refiere a lo vinculado a las moléculas (la partícula más chica que dispone de la totalidad de las propiedades químicas y físicas de una sustancia).

De acuerdo al diccionario de la Real Academia Española(RAE), el concepto de masa molecular es sinónimo al de peso molecular, que es la sumatoria de los pesos atómicos que componen la fórmula molecular de un cierto compuesto. En la actualidad, de todas formas, se utiliza la noción de masa molecular y no la de peso molecular.

La masa molecular, en otras palabras, es la suma de las masas atómicas en una molécula. Para calcularla, es necesario saber las masas atómicas de cada uno de los elementos que forman parte del compuesto.

Cálculo de masa molecular de muestra

La masa molecular puede calcularse tomando la masa atómica de cada elemento presente y multiplicándola por el número de átomos de ese elemento en la fórmula molecular. Luego, se sumael número de átomos de cada elemento.

Por ejemplo, para encontrar la masa molecular de metano, CH4, el primer paso es buscar las masas atómicas de carbono C e hidrógeno H usando una tabla periódica:

• Masa atómica de carbono = 12.011
• Masa atómica de hidrógeno = 1.00794

Debido a que no hay subíndice después de la C, se sabe que solo hay un átomo de carbono presente en el metano. El subíndice 4 que sigue a la H significa que hay cuatro átomos de hidrógeno en el compuesto.

Entonces, sumando las masas atómicas, obtienes:

Masa molecular de metano = suma de masas atómicas de carbono + suma de masas atómicas de hidrógeno

Masa molecular de metano = 12.011 + (1.00794) (4) = 16.043

Este valor puede informarse como un número decimal o como 16.043 Da o 16.043 amu. Ten en cuenta la cantidad de dígitos significativos en el valor final. La respuesta correcta utiliza el menor número de dígitos significativos en las masas atómicas, que en este caso es el número en la masa atómica de carbono.

La masa molecular de C2H6 es aproximadamente 30 o [(2 x 12) + (6 x 1)]. Por lo tanto, la molécula es aproximadamente 2,5 veces más pesada que el átomo de 12C o aproximadamente la misma masa que el átomo de NO con una masa molecular de 30 o (14 + 16).

Problemas para calcular la masa molecular

Si bien es posible calcular la masa molecular para moléculas pequeñas, es problemático para polímeros y macromoléculas porque son muy grandes y pueden no tener una fórmula uniforme en todo su volumen. Para proteínas y polímeros, los métodos experimentales se pueden usar para obtener una masa molecular promedio. Las técnicas utilizadas para este fin incluyen cristalografía, dispersión de luz estática y mediciones de viscosidad.

A la hora de efectuar la citada suma es importante que sepamos que si las cifras decimales son superiores al 0,5 entonces el número másico lo que hará será aproximarse a la unidad entera que le siga. Esto lo podemos comprobar o ejemplificar con el número correspondiente del oxígeno que vemos que es 15,999, lo que supone que al final se establezca que dicho número es el 16.

Comenzando por uno de los lados de la fórmula, hay que multiplicar el subíndice de cada elemento por la masa atómica del mismo. Una vez completadas todas las multiplicaciones, se deben sumar los resultados y de esa manera se obtiene la masa molecular, expresada en unidades de masa atómica (uma).

La masa molecular coincide en número con la masa molar, aunque se trata de cosas diferentes. La masa molecular nos permite conocer la masa de una molécula, mientras que la masa molar refleja la masa de un mol de compuesto.
En el caso de la masa molar tenemos que determinar que existen diversas clases de ella. Así, nos encontramos con la masa molar de los compuestos, la de los elementos o la del promedio de mezclas.
Tomemos el ejemplo de la masa molecular del agua. La fórmula química es H20: dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. La masa atómica del hidrógeno es 1 uma, mientras que la masa atómica del oxígeno es 16 uma. La masa molecular del agua, por lo tanto, es (2 x 1 uma) + 16 uma = 18 uma.