농도

농도(濃度, concentration)란 액체나 혼합기체와 같은 용액을 구성하는 성분의 양(量)의 정도를 말한다. 또한 용액이 얼마나 진하고 묽은지를 수치적으로 나타내는 방법이기도 하다.

화학에서 농도는 성분의 존재비를 혼합물의 총 부피로 나눈 값이다. 수학적 설명에는 질량 농도, 몰 농도, 수 농도, 부피 농도 등 여러 유형이 있다. 농도는 모든 종류의 화학 혼합물을 나타낼 수 있지만 가장 자주 용액의 용질과 용매를 나타낸다. 몰(양) 농도에는 정상 농도 및 삼투압 농도와 같은 변형이 있다. 희석은 용액에 용매를 첨가함으로써 농도를 감소시키는 것이다.

계산법

일정 질량이나 부피 등에 대해 해당 성분이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내 주는 값으로, 여러 가지 계산법이 있으나 다음과 같은 것이 가장 많이 쓰인다.

질량백분율(mass percent) : 주로 퍼센트농도라고 표현한다. 용액 100 g 속에 녹아 있는 용질의 그램(g)수로서 단위는 %로 나타낸다. 물 95 g에 소금 5 g을 녹인 용액은, 용액 100 g에 소금 5 g이 녹아 있으므로 5 %의 소금수용액이 된다.
몰농도(molarity) : 용액 단위부피 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 M(=mol/L)를 사용한다. 몰(mol)은 원자나 분자 약 $6.022\times 10^{23}$ 개를 한 묶음으로 보는, 하나의 단위이다. 설탕분자 약 $3.011\times 10^{23}$ 개를 물에 녹여 1 L의 용액을 만들었다면, 0.5 mol의 설탕이 1 L의 용액에 녹아 있는 것이므로 0.5 M의 설탕수용액이 된다. 몰농도는 화학실험에서 가장 흔하게 쓰이는 농도 계산법이다.
몰랄농도(molality) : 용매 단위질량 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 mol/kg을 사용한다. 주로 라울의 법칙이나 삼투압 측정 등에 이용된다. 용액의 질량이 아닌 용매만의 질량을 고려하는 농도 계산법이며, 부피가 아닌 질량을 이용해 계산하는 값이기 때문에 온도나 압력에 의한 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 물 2 kg에 염화수소 0.01 mol을 넣었다면 0.005 mol/kg의 염산이 만들어진다.
노르말농도(normality) : 용액 1 L 속에 녹아 있는 용질의 그램(g)당량수로 나타내며, N으로 표시한다.
부피백분율(volume percent) : 용액 100 mL 속에 녹아 있는 용질의 mL 수로 용질의 부피백분율을 나타낸다. 단, 알코올이나 물처럼 혼합에 의해서 부피에 변화가 생기는 경우에는 혼합하기 전의 부피를 기준으로 한다.
몰분율(―分率) : 용질의 몰수를 용액 전체로 나눈 것이다.

이 외에 혼합기체에서는 부분압력으로 농도를 나타내는 등, 여러 종류의 농도 계산법이 있다.

같이 보기

표준상태

이 글은 화학에 관한 토막글입니다. 여러분의 지식으로 알차게 문서를 완성해 갑시다.