Concentration, Chemical Concentration   농도, 화학 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

     * (용어 명칭 비교)
        . 밀도 (Density)        :  부피 당 질량 비인 `질량 밀도 (Mass Density)`를 주로 말함
        . 농도 (Concentration)  :  `수 밀도 (Number Density)` 의미가 강함

  ㅇ 캐리어 농도 (Carrier Concentration)  :  전하 수 비율 [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 용액 중 용질의 함량 (용액의 농도)
           .. (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 =  (용질의 몰 수, 입자수) / (용액의 부피, 체적)    [mol/㎤] [mol/L] (L: liter)

        . 용액 1 [L] 부피 당 용질의 몰 수

     - 한편, 용액이 아닌 경우에
        . 기체의 몰 농도 (단위 부피 당 기체의 몰 수)  :  C = n / V 

  ㅇ 몰랄 농도 (Molal Concentration)  :  m
     -  b = (용질의 몰수, 입자수) / (용매의 kg수, 질량)   [mol/kg]

        . 용매 1 [kg] 질량 당 용질의 몰 수

     * 용액 내 질량이 온도에 의존 안하므로(독립적), 
        . 더 선호되는 농도 표현 방법 임

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

        . 당량(equivalent) : 물질의 화학반응에 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) / (용액의 부피)  :  [g 화학식량/㎤]


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 (질량 대 질량 : %) = (특정 용질의 질량) / (전체 질량)
     - 몰 분율 (몰수 대 몰수 : %) = (특정 용질의 몰수) / (전체 몰수)
     - 큰 수의 분율 표현 : 백분율 (질량 백분율 : wt%, 부피 백분율 : vol%, 몰 백분율 : mol%) 등
     - 매우 큰 수의 분율 표현 : 백만분율 (ppm), 십억분율 (ppb)