モル質量
気体の密度によるモル質量の測定は、一定条件の下で一定体積中に一定数の分子が存在するというアボガドロの法則に基づく。この法則により理想気体の状態方程式が導かれる。
P V = n R T {\displaystyle PV=nRT}
ここで P は気体の圧力、V は気体の体積、n は気体の物質量、R は気体定数、T は気体の絶対温度である。
また気体の密度 ρ は気体のモル質量 M と以下の関係にある。
ρ = n M V {\displaystyle {\it {\rho }}={{nM} \over {V}}}
これらの式よりモル質量は気体の密度および絶対温度と以下の関係が成立する。
M = ρ R T P {\displaystyle M={{\rho RT} \over {P}}}
化学物質のカタログや安全データシートに記載されている分子量または式量に単位 g/mol をつけたものは、モル質量に等しい。一方これらに単位 Da をつけたものは、要素粒子1個分の質量に等しい。すなわち分子量、化学式量および原子量に Da をつけたものはそれぞれ、分子の平均質量、化学式単位の平均質量、原子の平均質量である。
要素粒子を表す化学式を X とすると、モル質量 M(X) は化学式 X と化学式に含まれる元素の原子量から計算される。分子性物質のモル質量や高分子化合物の平均モル質量は、分子量測定によっても得られる。分子式 X が未知であっても、測定により得られた分子量に単位 g/mol をつけることで、モル質量が得られる。
物質の質量 w とモル質量 M(X) および物質量 n(X) との間には以下の関係がある。モル質量 M(X) が既知であれば、質量と物質量は互いに換算できる。