Im Alltag stellt sich häufig die Frage nach Grenzwerten: Was gilt als harmlos, ''WIEVIELWIE VIEL'' ist bedenklich?
''"Die Dosis macht das [[Gift]]"'' ist eine Kernaussage der Chemie. Untersucht man z. B. im Rahmen einer [[quantitative Analyse|quantitativen Analyse]] eine Probe hinsichtlich seiner Zusammensetzung, müssen die Inhaltsstoffe nach ihrem relativen Anteil bestimmt werden, also der '''Konzentration'''.
=== Stoffmengenkonzentration ''c'' ===
Die '''Stoffmengenkonzentration''' (veraltet: Molarität) ''c''(X) einer Lösung ist das Verhältnis aus der gelösten [[Stoffmenge]] ''n''(X) pro Volumen Gesamtvolumen ''V'' der Lösung (nicht zu verwechseln mit dem Lösungsmittelanteiligen Volumen des Lösungsmittels).
Die Massenkonzentration 𝜷 steht für das Verhältnis der Masse ''m'' eines Stoffes zum Volumen Gesamtvolumen ''V'' der Lösung, in dem Stoff gelöst ist (nicht zu verwechseln mit dem anteiligen Volumen des Lösungsmittels vor dem Auflösen), kurz:
=== Massenanteil w, Massen- und Gewichtsprozent ===
Der Massenanteil ''w''(X) steht für das Verhältnis der anteiligen Masse ''m''(X) des Stoffes X zur Gesamtmasse ''m''<sub>ges</sub> des Stoffgemisches bzw. Lösung(3). Geht man von den Ausgangsmassen der verschiedenen Komponenten aus, ersetzt man ''m''<sub>ges</sub> gemäß (3a), kurz:
Durch Kürzen der Masseneinheit Gramm ergibt sich der Massenanteil ''w'' als Zahl zwischen 0 und 1. In der Praxis wird dennoch häufig die ungekürzte Einheit g/g angegeben.
Durch Multiplizieren des Massenanteils mit 100 % erhält man die in der Praxis gebräuchliche Angabe '''Gewichtsprozent''' (Abk.: Gew.-%) bzw. '''Massenprozent'''.
Die Angabe ''w''(X) = 1 % bedeutet, dass 1 g des Stoffes mit dem [[Lösemittel]] auf insgesamt 100 g aufgefüllt werden. '''Beispiele:'''* [[Salzsäure]]* Die Konzentration ''[[Gewichtsprozent|w]]'' von [[Natronlauge]] zur Herstellung von Laugengebäck ("Brezellauge") darf max. 4% betragen. Um 1 kg der Lauge herzustellen, müssen 40 g festes [[Natriumhydroxid]] ''rechnerisch'' mit Wasser auf 1 kg aufgefüllt werden. In der ''Praxis'' dürfen die NaOH-Plätzchen nur ins Wasser gegeben werden, Beispiel snicht umgekehrt, siehe [[Natronlauge]]. * Es wird [[SalzsäureNatronlauge]] ''[[Gewichtsprozent|w]]'' = 30% benötigt. Um 100 g der Lauge herzustellen, müssen 30 g festes [[Natriumhydroxid]]in 70 g Wasser gelöst werden.
=== Volumen-Konzentration σ ===
Das Stoffvolumen ''V''(X) wird zum Gesamtvolumen ''V''<sub>ges</sub> ''nach Zugabe des [[Lösemittel]]s'' ins Verhältnis gesetzt. Die Angabe der Volumen-K. ''σ''(X) = 1 Vol.-% bedeutet, dass 1 mL des Stoffes mit dem Lösemittel auf insgesamt 100 mL aufgefüllt werden, Beispiel s. [[Ethanol]].
Bei sehr geringen Konzentrationen sind neben den oben erwähnten K.- Angaben noch weitere in Gebrauch, z. B. Promille <sup>0</sup>/<sub>00</sub> (<sup>1</sup>/<sub>1.000</sub>), [[ppm]] (<sup>1</sup>/<sub>1.000.000</sub>) o. [[ppb]] (<sup>1</sup>/<sub>1.000.000.000</sub>).
Bezieht man bei der Berechnung der Konzentration (4b) das Stoffvolumen ''V''(X)'' auf das Gesamtvolumen ''V''<sub>ges</sub> aller Komponenten ''vor dem Mischen'', erhält man wegen des Volumenschwundes beim Mischen einen von der Volumen-Konzentration abweichenden Wert, den '''Volumenanteil'''.
'''Beispiel:''' Jeweils 50 mL Ethanol und Wasser werden sortenrein abgemessen.
Beim Durchmischen zeigt sich ein Volumenschwund von ca. 5 mL, damit beträgt das Gesamtvolumen ''V''<sub>ges</sub> ''nach Zugabe des [[Lösemittel]]s'' aber nur noch 95 mL. Mit (4a) ergibt sich eine ''Volumen-Konzentration von 52,6%'' (100%{{*}}50/95).
In Abhängigkeit vom zu untersuchenden Stoff sind u. a. die folgenden Messmethoden üblich:* Bestimmung von '''Salzgehalt einer Lösung''' (Salinität) durch Messen der phyikalischer Eigenschaften wie [[Dichte]] (mittels [[Aräometer]]), der [[Brechzahl]] ([[Refraktometer]]) oder der elektrischen [[Leitfähigkeit]]. Beispiel: Bestimmung der [[Salinität]] (Salzgehalt einer Lösung)* [[Fotometrie]], Bestimmung über die Farbintensität einer Lösung durch Messen der [[Extinktion]]* [[Gravimetrie]], hierbei wird der Anteil eines Stoffes in einer Probe nach [[Fällung|Fällen]] durch Wiegen ermittelt. Beispiel: Bestimmung des Kalkanteils in Katzenstreu* [[Titration]] zur Bestimmung der Konzentation der Wasserstoffionen in einer [[Säure]] (erhöhter Zeitaufwand aber vergleichsweise genau) oder durch Messen des [[pH-Wert]]es (schnell aber ungenau) oder == Übungen ===== Salzwasser ===Bei 20 °C lassen sich in 1 Liter Wasser (vereinfacht: ''m'' = 1 kg) max. 359 g NaCl lösen. Ein Liter dieser konzentrierten Salzlösung wiegt 1.201 g, d. h. die Dichte beträgt 1,201 g/mL. '''Berechne:''' a) Gesamtmasse der Mischung, b) Gesamtvolumen nach vollständiger Auflösung, c) max. Massenanteil ''w'' in %, d) Massenkonzentration, e) Stoffmengenkonzentration, f) Warum ist eine Berechnung der Volumen-Konzentration in diesem Fall nicht sinnvoll?: _____________________: ''[[Salz#Natriumchlorid|Lösungshinweis]]'' === Kupfersulfat ===7,3 g [[TitrationKupfersulfat |CuSO<sub>4</sub>{{*}}5 H<sub>2</sub>O]] werden in 138 g Wasser gelöst.Berechne ''w''(erhöhter Zeitaufwand aber vergleichsweise genauCuSO<sub>4</sub>)* Bestimmung über die Farbintensität einer der Lösung durch Messen der [in [Extinktiong/g]] mittels .: _____________________: ''[[FotometrieKonzentration: Anworten|Lösung]]''
== Experimente =={{cbEx-ch|145|1-2|Konzentrationszellen}}{{Ex-ch|252|1|Konzentrationselemente}}{{Ex-ec|161|1|Löslichkeit von Salzen: Löslichkeit und Konzentration}}* [[Dichte]]* [[Fotometrie]]* [[Gravimetrie]]* [[Leitfähigkeitsmessung]]* [[Reaktionsgeschwindigkeit]]* [[Titration]]{{cb|105|143|485, 509}}