Masa cząsteczkowa jest wyrażona jako suma mas atomów tworzących cząsteczkę substancji. Zwykle wyraża się je w a.m. (jednostki masy atomowej), czasami nazywane także d altonami i oznaczane przez D. Dla 1 w nocy. dzisiaj akceptowana jest 1/12 masy C12 atomu węgla, co w jednostkach masy wynosi 1 66057,10-27 kg.
W związku z tym masa atomowa wodoru równa 1 pokazuje, że atom wodoru H1 jest 12 razy lżejszy niż atom węgla C12. Mnożąc masę cząsteczkową związku chemicznego przez 1,66057,10-27, otrzymujemy wartość masy cząsteczki w kilogramach.
W praktyce jednak używają wygodniejszej wartości Mot=M/D, gdzie M jest masą cząsteczki w tych samych jednostkach masy co D. Masa cząsteczkowa tlenu wyrażona w jednostkach węgla wynosi 16 x 2=32 (cząsteczka tlenu jest dwuatomowa). W ten sam sposób w obliczeniach chemicznych oblicza się również masy cząsteczkowe innych związków. Masa cząsteczkowa wodoru, w którym cząsteczka jest również dwuatomowa, wynosi odpowiednio 2 x 1=2.
Masa cząsteczkowa jest cechą średniej masy cząsteczki, uwzględnia skład izotopowy wszystkich pierwiastków tworzących daną substancję chemiczną. Wskaźnik ten można również określić dla mieszaniny kilku substancji, których skład jest znany. W szczególności masę cząsteczkową powietrza można przyjąć jako 29.
Wcześniej w chemii używano pojęcia gram-cząsteczki. Dziś pojęcie to zostało zastąpione molem - ilością substancji zawierającą liczbę cząstek (cząsteczek, atomów, jonów) równą stałej Avogadro (6,022 x 1023). Do dziś tradycyjnie używa się również terminu „masa molowa (cząsteczkowa)”. Ale w przeciwieństwie do wagi, która zależy od współrzędnych geograficznych, masa jest parametrem stałym, więc nadal bardziej poprawne jest użycie tego pojęcia.
Ciężar cząsteczkowy powietrza, podobnie jak innych gazów, można określić za pomocą prawa Avogadro. Prawo to mówi, że w tych samych warunkach w tych samych objętościach gazów jest ta sama liczba cząsteczek. W rezultacie przy określonej temperaturze i ciśnieniu mol gazu zajmie tę samą objętość. Biorąc pod uwagę, że prawo to jest ściśle przestrzegane dla gazów doskonałych, mol gazu zawierającego 6,022 x 1023 cząsteczek zajmuje w temperaturze 0°C i ciśnieniu 1 atmosfery objętość równą 22,414 litrów.
Ciężar cząsteczkowy powietrza lub innych substancji gazowych jest następujący. Masa pewnej znanej objętości gazu jest określona w pewnymciśnienie i temperatura. Następnie wprowadza się poprawki na nieidealność gazu rzeczywistego i stosując równanie Clapeyrona PV=RT, objętość zmniejsza się do warunków ciśnieniowych 1 atmosfery i 0 ° C. Ponadto znając objętość i masę w tych warunkach dla gazu doskonałego, łatwo obliczyć masę 22,414 litrów badanej substancji gazowej, czyli jej masę cząsteczkową. W ten sposób wyznaczono masę cząsteczkową powietrza.
Ta metoda daje dość dokładne wartości mas cząsteczkowych, które czasami są wykorzystywane nawet do określenia mas atomowych związków chemicznych. W przypadku przybliżonego oszacowania masy cząsteczkowej zwykle zakłada się, że gaz jest idealny i nie wprowadza się żadnych dodatkowych poprawek.
Powyższa metoda jest często używana do określania mas cząsteczkowych lotnych cieczy.
