La constante de masa molar , usualmente denotada por M u , es una constante física definida como un doceavo de la masa molar del carbono-12 : M u = M ( 12 C)/12. [1] La masa molar de un elemento o compuesto es su masa atómica relativa (peso atómico) o masa molecular relativa (peso molecular o peso fórmula) multiplicada por la constante de masa molar.
El mol y la unidad de masa atómica (dalton) se definieron originalmente en el Sistema Internacional de Unidades (SI) de tal manera que la constante fuera exactamente1 g / mol , lo que hizo que el valor numérico de la masa molar de una sustancia, en gramos por mol, fuera igual a la masa promedio de sus partículas constituyentes ( átomos , moléculas o unidades de fórmula ) en relación con la constante de masa atómica , mu . Así, por ejemplo, la masa molecular promedio del agua es aproximadamente18,015 daltons , lo que hace que la masa de un mol de agua sea aproximadamente18,015 gramos .
El 20 de mayo de 2019, la definición de mol en el SI cambió de tal manera que la constante de masa molar permanece casi, pero ya no exactamente, igual a la de la unidad.1 g/mol . Sin embargo, la diferencia es insignificante para todos los efectos prácticos. Según el SI, el valor de Mu depende ahora de la masa de un átomo de carbono-12, que debe determinarse experimentalmente. El valor de Mu recomendado por CODATA para 2022 es1.000 000 001 05 (31) × 10 −3 kg⋅mol −1 . [2] [3]
La constante de masa molar es importante para escribir ecuaciones dimensionalmente correctas . [4] Si bien se puede decir informalmente que "la masa molar M de un elemento es igual a su peso atómico A ", el peso atómico (masa atómica relativa) A es una cantidad adimensional, mientras que la masa molar M tiene las unidades de masa por mol. Formalmente, M es A multiplicado por la constante de masa molar M u .
La constante de masa molar era inusual (pero no única) entre las constantes físicas al tener un valor exactamente definido en lugar de medirse experimentalmente. De la antigua definición del mol, [5] la masa molar del carbono-12 era exactamente 12 g/mol. De la definición de masa atómica relativa, [6] la masa atómica relativa del carbono-12, es decir el peso atómico de una muestra de carbono-12 puro, es exactamente 12. La constante de masa molar estaba dada por
La constante de masa molar está relacionada con la masa de un átomo de carbono-12 en gramos:
Como la constante de Avogadro es un valor fijo, la masa de un átomo de carbono-12 depende de la exactitud y precisión de la constante de masa molar.
(La velocidad de la luz es otro ejemplo de una constante física cuyo valor está fijado por las definiciones del Sistema Internacional de Unidades (SI).) [7]
Debido a que la revisión de 2019 del SI le dio a la constante de Avogadro un valor numérico exacto, el valor de la constante de masa molar ya no es exacto y estará sujeto a una precisión creciente con futuras experimentaciones.
Una consecuencia de este cambio es que la relación definida anteriormente entre la masa del átomo de 12 C, el dalton , el kilogramo y el número de Avogadro ya no es exacta. Se tuvo que cambiar uno de los siguientes puntos:
La redacción del 9.º Folleto del SI [Nota 1] implica que la primera afirmación sigue siendo válida, lo que significa que la segunda ya no es exactamente cierta. La constante de masa molar todavía está muy cerca de1 g/mol , pero ya no es exactamente igual a ella. El Apéndice 2 del 9.º Folleto del SI establece que "la masa molar del carbono 12, M ( 12 C), es igual a0,012 kg⋅mol −1 dentro de una incertidumbre estándar relativa igual a la del valor recomendado de N A h en el momento en que se adoptó esta Resolución, es decir4,5 × 10 −10 , y que en el futuro su valor se determinará experimentalmente", [8] [9] lo que no hace referencia al dalton y es consistente con ambas afirmaciones.
![{\displaystyle M_{\text{u}}={{\text{masa molar}}[M(^{12}\mathrm {C} )] \sobre {\text{masa atómica relativa}}[A_{\text{r}}(^{12}\mathrm {C} )]}={{12\ {\rm {g/mol}}} \sobre 12}=1\ {\rm {g/mol}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eeb5fbcf0feb965dbad4a2263dd7f8af597370f3)
