Органикалық заттардың молекулалық массасын табудың бірнеше жолы бар. Алайда, көбінесе Рауль заңдарыаа сүйеніп, молекулалық массаны эбуллиоскопиялық және криоскопиялық әдістермен анықтау жиі қолданылады. «Ерітінділердің қату температурасының төмендеуі немесе қайнау температурасының жоғарылауы оның моляльдық концентрациясына тура пропорционал болады.
ΔΤ қату =K·m(4)
Мұндағы ΔΤ – қату температурасының төмендеуі, m = 1000 n / w- молялдық концентрация, n – еріген заттың моль саны, w – еріткіштің массасы,K- криоскопиялық тұрақты деп аталатын коэффициент. (грекше криос-суық деген сөз).
Криоскопиялық тұрақты – тұрақты шама болып табылады.
m=1 болса, ΔΤ=K. Криоскопиялық тұрақты еріген зат және еріткіштің табиғатына байланысты болмайды.
ЕріткішК
Н2О1,86
С6Н65,12
СН3СООН3,90
Криоскопиялық константамен эбулоскопиялық деп атауға болады.(латынша эбулио – қайнау). Е – эбулоскопиялық константа. Ол тек белгілі еріткішке ғана тән және 1 моль бейэлектролитті 1 кг еріткіште еріткенде қайнау температурасы қанша градусқа көтерілетінін көрсететін шама.
ЗатЕ
Н2О0,516
С6Н62,57
Анилин3,69
Этил спирті1,16
Сірке қышқылы3,10
Қайнау температурасы жоғарылауының математикалық өренгі 4-теңдеуге ұқсас болады. Тек мұнда криоскопиялық константаның орнында эбулоскопиялық константа болады.
ΔΤ қайнау =Е·m(5)
Ерітінділердің қату температурасын өлшеуге негізделген әдістерді криоскопиялық әдістер, ал қайнау температурасының жоғарылауына негізделген әдістерді эбулоскопиялық әдістер деп атайды. Ерітділердің қату және қайнау температурасын есептеуге Бекманның диференциялық термометр қолданылады. Бұл термометрдің 5-60С-қа бөлінген шкаласы бар.
Әрбір градус өз кезегінде градустың 10-нан 100-ден бір бөлегіне бөлінген. Сондықтан лупаның көмегімен 0,002 К-ге дейінгі дәлдікпен есептеулер жүргізуге болады. Бұл термометрдің ерекшелігі копиляр түтіктің жоғарғы жағында сынап құйылған қосымша резервуар болады. ΔΤ- анықтағанда алдымен таза еріткіштің қайнау (қату) температурасын, есептеп, одан кейін ерітінділердің қайнау (қату) температурасын өлшейді. Екуінің айырмашылығы ΔΤ-ны құрайды. Криоскопиялық әдісте көп жағдайда заттардың молекулалық массасын анықтау үшін қолданылады. Раульдің екінші заңынан
ΔT=K·1000·n/W(6)
Мұндағы К-судың криоскопиялық константасы, n – еріген заттың моль саны, w-еріткіштің массасы.
n=m/M
Бұдан
M=K·1000·n/WΔT
Мысалы қанттың ерітіндісінде 25 10-3кг суда 17 10-5кг қант еріген болса,ол 273,123 К температурада қатады.
М=1,86·1000·17·10-5 кг /25 10-3·0,037 ⋲342
Криоскопиялық және эбуллиоскопиялық жолмен табылған молекулалық масса, заттың шын мәніндегі молекулалық массасынан не 5—10% артық, немесе дәл сондай мөлшерде кем болуы мүмкін. Алайда бұл жағдай заттың көптеген эмпирикалық формулаларының ішінен біреуінің сол заттың молекулалық формуласы етіп таңдап алуға кедергі жасамайды.
Әрине, көптегсн эмпирикалык формуланың ең біріншісі заттың молекулалык формуласы деп алынады.
Мысалы, этил спирті үшін ол формула С2Н6О болады.
Криоскопиялық және эбулиоскопиялық әдістерді тек молекулалық массалары жеңіл заттар үшін қолдануға болады. Жоғары молекулалы заттар үшін бұл әдістер мүлдем дәрменсіз. Сондықтан да полимер заттардың молекулалық массаларын вискозиметрлік, осмостық әдістермен және ультрацентрифугалық (седиментациялық) әдіспен анықтайды. Бұл әдістер тек полимер заттар үшін ғана қолданылады Егер зат газ тәрізді болса, онда оның молекулалық массасын жалпы химияда пайдаланылатын Клапейрон-Менделеев теңдеуі арқылы есептеп шығаруға болады.
Немесе, егер газ тәрізді органикалық заттың сутегімен, не азотпен, немесе ауамен алынған тығыздығын біліп алсақ, онда оның молекуласының массасын мына төмендегідей формулалар арқылы тауып алуға болады:
М= 2-В (сутегі арқылы)
М = 28-О (азот арқылы)
М = 29-О (ауа арқылы)
1950 жылдардан бастап молекулалық массаны табуда осы күндері химиктер жақсы меңгерген УФ — спектр қолданыла бастады. Бұл микро әдіске жатады. Заттың молекулалық массасы оның спектрге сіңу биіктіктерімен және қоюлығымен байланысты етіліп жоғарғы математикалық есептеулер арқылы шығарылады.
Молекулалық массаны рентгенографиялык әдіспен де тауып алуға болады. Ол үшін рентген аппараттарының көмегімен зат кристалындағы элементарлық тордың көлемі анықталады; ал егер бізге кристалдың тығыздығы белгілі болса, онда заттың молекулалык массасын есептеп шығару қиын емес. Бұл да микрометодтын бір түрі; себебі анализ үшін салмағы 10~6 г. бір монокристалды пайдалануға болады.
1963 жылы Баржа ашқан ЯМР — спектрі арқылы молекулалық массаны табу жолы — ең тез және өте нақты әдіс болып отыр.
Міне, осы айтылғандардан бүгінгі ғылым дамуының дәрежесінде заттың молекулалық массасын табудың алуан түрлі жолы бар екенін білеміз.