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MolmassenbestimmungZoomA-Z

Fachgebiet - Analytische Chemie

Zur Bestimmung der Molmassen von Molekülen existieren verschiedene Methoden. Welche Methode gewählt wird, hängt z.B. von der Molekülgröße, dem Aggregatzustand und der Löslichkeit der Verbindung ab.

Die Molmasse jeder niedermolekularen Verbindung lässt sich unter Verwendung stark verdünnter Lösungen durch Bestimmung des osmotischen Druckes, des Dampfdruckes, des Gefrierpunktes (Kryoskopie) oder des Siedepunktes (Ebullioskopie) (diese vier Eigenschaften werden auch als kolligative Eigenschaften bezeichnet) bestimmen, da diese sich durch Zugabe von kleinen Mengen eines gelösten Stoffes ändern. Da die Änderungen der ermittelten Werte nur von der molaren Konzentration der gelösten Stoffe und nicht von deren Struktur abhängen, kann z.B. aus einer Gefrierpunktserniedrigung durch einen gelösten Zucker die molare Konzentration c·des Zuckers (durch Vergleich mit Lösungen bekannter Konzentration und Molmasse) bestimmt und mit der bekannten eingewogenen Masse daraus über die einfache Beziehung M=m/(c·V) die Molmasse berechnet werden.

Auch für die Bestimmung der Molmassen von makromolekularen Verbindungen ist es erforderlich, dass sich diese in stark verdünnter Lösung befinden, damit keine Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Makromolekülen auftreten, die das Ergebnis verfälschen. Je nach ausgenutztem Effekt bekommt man dabei unterschiedliche Mittelwerte der Molmassenverteilung. Durch Messung von kolligativen Eigenschaften erhält man das Zahlenmittel M n (Kryoskopie, Dampfdruck- und Membranosmometrie). Für einige Spezialfälle kann das Zahlenmittel der Molmasse auch aus der chemisch-analytischen Bestimmung der Endgruppen erhalten werden.

Bei Nutzung von Transporterscheinungen hängt der Messeffekt sowohl von der Größe, als auch von der Form der gelösten Makromoleküle ab. Eindeutige Aussagen über die Molmasse sind dann nur möglich, wenn entweder eine bestimmte Molekülgestalt vorausgesetzt oder die Messung mit anderen Proben kalibriert werden kann. Zu diesen Methoden gehören Diffusionsmessungen, Messungen von Sedimentationsgeschwindigkeit und -gleichgewicht oder die Bestimmung der Grenzviskosität, wobei vorwiegend verschiedene Formen von Massenmittel Mw und Viskositätsmittel Mη erhalten werden. Auf optischen Erscheinungen beruht die Bestimmung der Molmasse über die Lichtstreuung, wozu meist eine graphische Auswertung in Form des Zimm-Diagramms verwendet wird.

Tritt während des Versuches zur Molmassenbestimmung auch eine Fraktionierung der Probe auf, weil die unterschiedlich großen Makromoleküle in der gleichen Zeit unterschiedliche Wege zurücklegen, so kann neben dem Mittelwert auch die Molmassenverteilung selbst bestimmt werden. Die größte Verbreitung hat hier die Methode der Gelpermeationschromatographie gefunden.

Siehe auch: Zahlenmittel , Gewichtsmittel

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

GelpermeationschromatographieLevel 220 min.

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Lösungen flüchtiger und nichtflüchtiger StoffeLevel 240 min.

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Praktikumsversuch Molmassenbestimmung nach DumasLevel 145 min.

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Einführung in die Molmassenbestimmung von PolymerenLevel 220 min.

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