Молекулы невероятно малы. Их размеры — порядка $10^{-10}$ м (0,1 нм). В одном кубическом сантиметре газа при нормальных условиях содержится около $2{,}7 \times 10^{19}$ молекул.
Масса одной молекулы также чрезвычайно мала. Например, масса молекулы воды равна примерно $3 \times 10^{-26}$ кг. Работать с такими числами впрямую неудобно, поэтому в физике вводят специальные величины.
Для измерения количества вещества используют моль. Один моль — это количество вещества, содержащее столько же частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода-12.
Число частиц в одном моле называют постоянной Авогадро:
\[N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{моль}^{-1}\]Молярная масса $M$ — это масса одного моля вещества. Она связана с массой одной молекулы $m_0$:
\[M = m_0 N_A\]Количество вещества $\nu$ (ню) определяют как отношение числа молекул $N$ к постоянной Авогадро или массы вещества $m$ к молярной массе:
\[\nu = \frac{N}{N_A} = \frac{m}{M}\]В химии и физике часто используют относительную молекулярную массу — отношение массы молекулы к $1/12$ массы атома углерода-12. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе, но выражается в г/моль.