1. 정의
액체나 혼합기체와 같은 용액을 구성하는 성분의 양(量)의 정도. 용액이 얼마나 진하고 묽은지를 수치적으로 나타내는 방법이다. 일상적으로는 퍼센트 농도나 ppm(mg/L)를 주로 사용하나, 화학에서는 질량보다는 입자의 수가 중요한 경우가 많다.2. 영어 단어
- Concentration: 일반적으로 농도를 뜻하는 용어. 동음이의어로 집중이라는 뜻도 있다.
- Consistency: 용액의 농도를 뜻하는 용어. 동음이의어로 일관(一貫)이라는 뜻도 있다.
- Density: 밀도 및 농도를 뜻하는 용어. 기체에 대해 주로 쓰인다.
- Depth: 빛, 색의 농도, 깊이를 나타내는 용어.
- Strength: 향이나 알코올 등의 향미의 농도, 깊이를 나타내는 용어.
3. 종류
농도에는 여러가지 종류가 있다.3.1. 비율을 나타내는 농도
3.1.1. 백만분율(ppm)
parts per million, 즉 100만 개당 개수로 비율을 나타내는 것이다. 일반적으로 %로 나타내기는 작은 상황에 자주 사용하며(공기 중 CO2농도 등) 개수 비 뿐만 아니라 무게 비 등도 ppm으로 나타낼 수 있다.3.1.2. 십억분율(ppb)
parts per billion, 즉 10억 개당 개수로 비율를 나타내는 것이다. 일반적으로 ppm으로 나타내기에도 작은 비율을 나타낼 때 주로 사용하며(공기중 오존 농도 등) 개수 비 뿐만 아니라 무게 비 등도 ppb로 나타낼 수 있다.3.2. 몰 농도(molarity)
| 용질의 mol수 / 용액의 부피(L) | [math(\rm {M} \it= \dfrac {n}{V})] | 단위: mol/L |
mol/L 혹은 간단하게 M으로 나타낸다. 특별한 일이 없는 한 화학에서 주로 사용되는 농도 단위. 분모에 들어가는 용액의 부피가 온도에 따라 바뀐다는 문제가 있지만 대부분의 실험이 실온에서 진행된다는 점, 그리고 무엇보다도 대부분의 화학 실험에서는 부피를 측정 하기 때문에 몰 농도로 표현하기 편하다는 점 때문에 많이 쓰인다. 용액의 총괄성 중 삼투압 등을 나타낼 때 쓰이며 중화 적정 실험에서도 나온다.
위의 질량 %농도를 몰농도로 변환하는 식은 다음과 같다.
| M (몰농도) = [math(\dfrac {10d{\times}wp}{Mw})] |
3.3. 몰랄 농도(molality)
| 용질의 mol수 / 용매의 질량(kg) | [math(m= \dfrac {n}{W})] | 단위: mol/kg |
3.4. 퍼센트 농도 percent concentration (weight percent)[1]
용액 100g에 녹은 용질의 질량에 100을 곱한 값이다. 중학교 수학문제에 나오는 농도 단위이기도 하며 몰농도와 달리 온도가 변해도 농도가 변하지 않는다.
3.5. 노르말 농도 (Normality)
| 몰농도 * 당량 |
3.6. 포르말 농도 (Formal concentration)
| 용질의 물질량/용액의 부피(L) |
용질이 녹기 전의 초기 모습 그대로 녹아있지 않기 때문에,
몰농도 대신 사용하는 농도, F로 나타낸다.
예를 들어, HBr과 같은 강산의 경우에는 H+ 이온과, 브로민 이온으로 100% 해리되기 때문에
분자의 실제 농도는 0에 가깝지만, 포르말 농도는 1F이다.
통상적으로는 몰농도와 별로 구별하지 않지만 정확한 농도는 포르말농도이다.
3.7. 몰분율
| 특정 성분의 몰수 / 전체 성분의 몰수 | [math(\chi = \dfrac {n_{0}}{n})] | 단위: 없음 |
4. 수학 문제
[1] 다른 의미로 질량 백분율이라고 부른다.