La masa molecular se expresa como la suma de las masas de los átomos que forman la molécula de una sustancia. Por lo general, se expresa en a.u.m., (unidades de masa atómica), a veces también llamado d alton y denotado por D. Para 1 a.m.u. hoy se acepta 1/12 de la masa de C12 de un átomo de carbono, que en unidades de masa es 1, 66057.10-27 kg.
Así, la masa atómica del hidrógeno igual a 1 muestra que el átomo de hidrógeno H1 es 12 veces más ligero que el átomo de carbono C12. Multiplicando el peso molecular de un compuesto químico por 1, 66057.10-27, obtenemos el valor de la masa de la molécula en kilogramos.
En la práctica, sin embargo, usan un valor más conveniente Mot=M/D, donde M es la masa de la molécula en las mismas unidades de masa que D. La masa molecular del oxígeno, expresada en unidades de carbono, es 16 x 2=32 (la molécula de oxígeno es diatómica). De la misma forma, en los cálculos químicos también se calculan los pesos moleculares de otros compuestos. El peso molecular del hidrógeno, en el que la molécula también es diatómica, es, respectivamente, 2 x 1=2.
El peso molecular es una característica de la masa promedio de una molécula, tiene en cuenta la composición isotópica de todos los elementos que forman una determinada sustancia química. Este indicador también se puede determinar para una mezcla de varias sustancias, cuya composición se conoce. En particular, el peso molecular del aire puede tomarse como 29.
Anteriormente en química, se utilizó el concepto de molécula gramo. Hoy en día, este concepto ha sido reemplazado por un mol: la cantidad de una sustancia que contiene el número de partículas (moléculas, átomos, iones) igual a la constante de Avogadro (6,022 x 1023). Hasta el día de hoy, también se utiliza tradicionalmente el término "peso molar (molecular)". Pero, a diferencia del peso, que depende de las coordenadas geográficas, la masa es un parámetro constante, por lo que es aún más correcto utilizar este concepto.
El peso molecular del aire, al igual que otros gases, se puede encontrar usando la ley de Avogadro. Esta ley establece que bajo las mismas condiciones en los mismos volúmenes de gases hay el mismo número de moléculas. Como resultado, a una determinada temperatura y presión, un mol de gas ocupará el mismo volumen. Considerando que esta ley se cumple estrictamente para los gases ideales, un mol de un gas que contiene 6.022 x 1023 moléculas ocupa a 0°C y una presión de 1 atmósfera un volumen igual a 22.414 litros.
El peso molecular del aire o cualquier otra sustancia gaseosa es el siguiente. La masa de un volumen conocido de gas se determina en ciertopresión y temperatura. Luego, se introducen correcciones por la no idealidad del gas real, y utilizando la ecuación de Clapeyron PV=RT, se reduce el volumen a condiciones de presión de 1 atmósfera y 0 °C. Además, conociendo el volumen y la masa bajo estas condiciones para un gas ideal, es fácil calcular la masa de 22.414 litros de la sustancia gaseosa estudiada, es decir, su peso molecular. Así se determinó el peso molecular del aire.
Este método proporciona valores bastante precisos de los pesos moleculares, que a veces se utilizan incluso para determinar los pesos atómicos de los compuestos químicos. Para una estimación aproximada del peso molecular, generalmente se supone que el gas es ideal y no se realizan correcciones adicionales.
El método anterior se utiliza a menudo para determinar los pesos moleculares de los líquidos volátiles.
