Concentration, Chemical Concentration   농도, 화학 농도

(2021-01-22)

Molar Concentration, 몰 농도, Normality, 노말 농도, 노르말 농도, Molality, 몰랄 농도

1. 농도 (Concentration)

  ㅇ 통상, 단위 체적 또는 질량 당 포함된 함유량
     - 즉, 입자 수 [개/㎥] (때론, 질량 [g/㎥]) 등`
     - 특정 물질(성분)이 포함되어있는 정도  (갯수 or 질량 ÷ 체적)
     - 흔히, 빽빽하게 들어차있는 정도

  ㅇ (명칭)
     - 때론, 밀도(Density) 라고도하나, 밀도부피질량 비인 질량 밀도를 주로 말함
     - 주로, 농도(Concentration) 또는 수 밀도(Number Density)라고 말함

  ㅇ 캐리어 농도 (Carrier Concentration) : 전하비율 [개/㎥, 개/㎤]
     - 반도체 등에서 전하운반체(전자,정공)의 농도 : (갯수 ÷ 체적)

  ㅇ 화학 농도 (Chemical Concentration)  : 함유량 비율 [mol/L] 또는 [mol/kg] 등
     - 주어진 부피,질량 등에서 성분이 얼마나 포함된지를 나타냄 (갯수 ÷ 체적 또는 질량)
        . 주로, 화합물 용액용질의 함량 (표현 방식이 다양함 : 아래 2.항 참조)
    

2. 화학 농도 c 의 여러 표현 

  ※ 대부분, (입자 수 또는 당량 수 또는 화학식량 수) / 부피
     - (mol L-1, eq L-1, g 화학식량 L-1)

  ㅇ 몰 농도 (Molar Concentration, Molality) :  M
     -  M =  (용질몰 수) / (용액부피) [mol/㎤] [mol/L] (L: liter)

  ㅇ 노르말 농도 또는 노말 농도 (Normality) :  N
     -  N = (용질의 당량 수) / (용액부피) [eq/㎤] [eq/L]

        . 당량(equivalent) : 물질화학반응에 기초한 물질의 량 [eq/mol]
           .. 화학반응에서 물질 성분 간의 양적 관계를 근거로,
           .. 각 원소 또는 화합물마다 할당된 일정 물질량
        . 당량점(equivalence point) : 두 성분들 사이에 적정 화학반응이 종결되는 지점

     * 몰 농도(M),노르말 농도(N) 관계식
        . 몰농도 x 당량수 = 노르말농도
        . M x (eq/mol) = N
        . (mol/L) x (eq/mol) = eq/L

  ㅇ 포말 농도 (Formality) :  F
     -  F = (용질 g 화학식량 수) / (용액부피) [g 화학식량/㎤]

  ※ 한편, 몰랄 농도는, 몰 수(입자수) / 질량

  ㅇ 몰랄 농도 (Molal Concentration) :  m
     -  b = (용질몰수) / (용매의 kg수) [mol/kg]

     * 용액질량온도에 의존 안하므로(독립적), 더 선호되는 농도 표현 방법 임


3. 화학 농도의 표기 : [ ]

  ※ 일반적으로, 화학식 농도 표기는,
     - 화학식에 대괄호 `[ ]`로 묶어서 표현
        . 例) [K+] = 0.1 M 은,
           .. 전체 용액 중 K+ 이온의 농도가, 리터 당 0.1 몰 [mol/L]


4. 화학 농도에서, 수학적인 분율(Fraction) 표현 방식

  ※ ☞ 분율(Fraction) 참조
     - 질량 분율 (질량질량), 몰 분율 (몰수몰수)
     - 큰 수의 분율 표현 : 백분율 (질량 백분율, 부피 백분율, 몰 백분율) 등
     - 매우 큰 수의 분율 표현 : 백만분율,십억분율


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