相对分子量

王朝百科·作者佚名  2010-02-23  
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相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和

与原子的质量计量一样,分子的质量计量也先后存在3个量名称:相对分子质量、分子质量和分子量。众所周知,分子的质量为组成分子的各原子的质量之和。在日常专业工作中,不论是单质还是化合物,它们的分子质量都是根据各元素原子的个数和各元素的“相对原子质量”(由元素周期表上查到)计算得到。既然元素的相对原子质量是一个单位为“1”的相对质量,那么由此计算得到的分子质量必然也是一个单位为“1”的相对质量。对于某些结构复杂的生物大分子,往往都是通过电泳、离心或色谱分析等方法测得其近似分子质量,因而更是一个相对概念的量值。所以,我们过去长期习惯使用着的“分子量”实际上都是相对的分子质量。因此,国标指出“以前称为分子量”的即是“相对分子质量”(relative molecular mass),并将后者定义为“物质的分子或特定单元的平均质量与核素12C原子质量的1/12之比”。相对分子质量是两个质量之比,也在计算表达形式上进一步明确了“相对”的含义。对于定义中的“特定单元”,主要是指空气等组成成分基本不变的特殊混合物,它们的相对质量可根据其组成成分(N2,O2,CO2,Ar等)的相对分子质量和其在空气中的体积分数计算其平均质量,然后与 12C原子质量的1/12相比即可获得。相对分子质量的量符号为Mr,单位为“1”。

对于过去长期使用的“分子量”,其英文为molecular weight,确切原意为“分子重量”。它既不是质量概念,又没有相对的含意,因而也是一个不够准确和不够科学的量名称。根据国标规定,“分子量”应停止使用,凡过去使用“分子量”的场合都应换以使用“相对分子质量”。另外,过去一直以“Dalton”、“D”和“kD”作为分子量的单位,后来也曾有人提出以“u”作为分子量的单位,这些都是不恰当的用法。相对分子质量的单位只能是“1”,而不是“Dalton”,“D”,“kD”或“u”。

至于分子质量,国标中仅给出了一个量符号m,其单位为“kg”和“u”。从理论上说,分子质量应是一个与“原子质量”对应的绝对意义的质量。但在现实中,这样的“分子质量”几乎是不可能得到的,而且在实际工作中也不可能接触和使用它。因此,我们可以不必花费精力去研究它。

补充:

kD

“kD”又常写为“kDa”,意义为“千道尔顿”。“D”(“道尔顿”)是英国化学家John Daleon(1766~1844年)1803年创立倍比定律时的确定的相对原子量的旧单位符号[7],虽然属非SI单位即非法定计量单位,但至今仍在被国内外文献中大量使用。我国期刊界已有不少人著文要求取缔“D”及其衍生单位符号如kD、MD等。但取缔后的表达形式却不尽相同。有人认为应该用法定的原子质量单位符号“u”取而代之[1,5,6],如将“5 kD”写为“5 ku”。又有人同时认为,可以用相对分子质量(Mr)或相对原子质量(Ar)的单位“1”取代,如将“5 kD”写“5×103”[1]。

我们认为,“D”本身意义就为相对原子量”[7],因而用“u”取代“D”虽然在生物学领域中数值方面显不出差异,但“u”与“D”的原始概念并不相同。因此,我刊认为在处理“kD”之类的单位时,至少应建议作者区别不同单位符号与不同量符号之间的匹配:如5 kD改为5 ku,则其量符应使用m(如m=5 ku);如用改为5×103,则应用“Mr”或“Ar”表达。

此外,鉴于目前科学界尚有大量使用“D”或“kD”的文献存在,在某些类型的论文写作中,作者往往会坚持在某些数据中使用“D”或“kD”。例如在综述类论文中,被引用文献数据中“D”常常不可避免。在这种情况下,我们认为应尊重作者的选择,虽然期刊中会出现“非法的”D,但不应视为“违法”。

ku

由以上“kD”引发我们对“ku”问题进一步思考。

在法定计量中,有两个不同意义的u。一个“u”是可与SI单位并用的我国法定计量单位;其与SI单位的关系为1 u≈1.660 540×10-27 kg,其量名称为质量;单位名称为“原子质量单位”[2]。因而其量符号应为m。例如某物质X的质量为5 ku,可写为m(X)=5 ku。另一个u是SI量“原子质量常量”(“mu”)的单位符。原子质量单位常量(量符号为mu)的定义为:“一个12C中性原子处于基态的静止质量的1/12”;u的名称也为“原子质量单位”,但

1 u=(1.6605402±0.0000010)×10-27 kg[8]。

据法定计量GB3102.8-93[3],当需要用u表达质量m时,则应有m=Mr *mu[3]。这样看来,如果用来代替kD的ku若是原子质量常量的单位,则应先知道被计量的物质X的相对分子质量Mr(X),因为m(X)=Mr(X)*mu。但若已知Mr,还要mu干什么?

再比较“mu”的定义和“Ar”或“Mr”定义。

mu的定义: mu=m(12C)/12[8];

而Ar(或Mr)的定义为:“元素的(或分子的)平均原子质量与核素12C原子质量的1/12之比[3]”。

两者在本质上是不同的。

鉴于以上认识,根据法定计量表达规则[10],我们认为不宜将u或ku作为Ar或Mr的单位符号使用。

这是一个医学论坛里的一个贴子,讲得还比较清楚,希望有帮助。

 
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