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La masa molar (símbolo M) de una sustancia dada es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia.1​ Su unidad de medida en el SI es kilogramo por mol (kg/mol o kg·mol−1), sin embargo, por razones históricas, la masa molar es expresada casi siempre en gramos por mol (g/mol).

Las sustancias puras, sean estas elementos o compuestos, poseen una masa molar intensiva y característica. Por ejemplo, la masa molar aproximada del agua es: M (H2O) ≈ 18 g·mol−1.

Elementos

La masa molar de los átomos de un elemento está dado por el peso atómico de cada elemento2​ multiplicado por la constante de masa molar, M

u = 1×10−3 kg/mol = 1 g/mol.3​ Su valor numérico coincide con el de la masa molecular, pero expresado en gramos/mol en lugar de unidades de masa atómica (u), y se diferencia de ella en que mientras la masa molecular alude una sola molécula, la masa molar corresponde a un mol (6,022×1023) de moléculas. Ejemplos:

M(H) = 1,007 97(7) u × 1 g/mol = 1,007 97(7) g/mol

M(S) = 32,065(5) u × 1 g/mol = 32,065(5) g/mol

M(Cl) = 35,453(2) u × 1 g/mol = 35,453(2) g/mol

M(Fe) = 55,845(2) u × 1 g/mol = 55,845(2) g/mol

La multiplicación por la constante de masa molar asegura que el cálculo es dimensionalmente correcto: los pesos atómicos son cantidades adimensionales (i. e. números puros, sin unidades) mientras que las masas molares tienen asociada una unidad asociada a una magnitud física (en este caso, g/mol).

Usualmente algunos elementos son encontrados en forma molecular, como el hidrógeno (H

2), azufre (S

8), cloro (Cl

2), etc. La masa molar de las moléculas homonucleares es el número de átomos en cada molécula multiplicado por el peso atómico del elemento constante, multiplicado por la constante de masa molar (M

u). Ejemplos:

M(H

2) = 2 × 1,007 97(7) u × 1 g/mol = 2,015 88(14) g/mol

M(S

8) = 8 × 32,065(5) u × 1 g/mol = 256,52(4) g/mol

M(Cl

2) = 2 × 35,453(2) u × 1 g/mol = 70,906(4) g/mol

Compuestos

La masa molar de un compuesto está dada por la suma de los pesos atómicos estándar de los átomos que forman el compuesto, multiplicado por la constante de masa molar (M

u). Ejemplo:

M(NaCl) = [22,989 769 28(2) + 35,453(2)] × 1 g/mol = 58,443(2) g/mol

M(C

12H

22O

11) = ([12 × 12,010 7(8)] + [22 ×1,007 94(7)] + [11 ×15,999 4(3)]) × 1 g/mol = 342,297 (14) g/mol

Se puede definir una masa molar promedio para mezclas de compuestos.1​ Esto es particularmente importante en la Ciencia de polímeros, donde moléculas de un polímero pueden tener distinto número de monómeros(polímeros no uniformes).4​5​

Mezclas

La masa molar promedio de mezclas {\displaystyle {\bar {M}}} pueden ser calculados mediante las fracciones molares (xi) de los compuestos y sus masas molares (Mi) como sigue:

{\displaystyle {\bar {M}}=\sum _{i}x_{i}M_{i}}

También puede ser calculado a partir de la fracción de masa (wi) de los compuestos:

{\displaystyle 1/{\bar {M}}=\sum _{i}{\frac {w_{i}}{M_{i}}}}

Por ejemplo, la masa molar promedio del aire seco es 28,97 g/mol.