Molekyylipitoisuutta

Molekyylipitoisuus on pitoisuuden määritelmä, joka kuvaa, kuinka paljon tiettyä molekyyliä esiintyy annetussa tilavuudessa. Se on yleistermi, jolla kuvataan sekä liuosten että kaasujen koostumusta. Erilaisia ilmaisutapoja käytetään sen mukaan, mitä halutaan mitata: moolimäärä per tilavuus (mol/L), eli molaarinen pitoisuus, sekä molekyylien määrä per tilavuus (kappaletta per litra), eli number concentration. Lisäksi voidaan ilmoittaa molekyylien osuus kokonaismäärästä, eli molekyylipitoisuus x_i = n_i / n_total.

Moolaarinen pitoisuus C = n/V antaa sen, kuinka monta moolia ainetta on yhdessä tilavuusyksikössä, kunnes tilavuus V on ilmoitettu litroina. Number concentration N/V kuvaa puolestaan, kuinka monia fyysisiä molekyylejä on yhdessä kuutiometrissä tai litrassa; N = n·NA, missä NA on Avogadon vakio. Muita liittyviä ilmaisutapoja ovat massapitoisuus (massa per tilavuus) sekä molekyylien osakaavapitoisuus ja molekyylipitoisuus per kappale.

Molekyylipitoisuutta voidaan arvioida mittaamalla tilavuus ja aineen määrä, tai käyttämällä erilaisia analyysimetodeja kuten titrausta, spektroskopiaa tai kuvaavia kemiallisia mittauksia. Lämpötilan ja paineen vaikutukset muuttavat tilavuutta ja siten pitoisuutta, erityisesti kaasuseoksissa, joissa ideaalikaasun laki P V = n R T tai sen johdannaiset voivat antaa liittyviä yhteyksiä number concentrationiin ja molekyylimäärään.

Käytännön merkitys liittyy reaktioiden nopeuksiin, liukenemiseen, diffuusioon ja fasialaisiin ilmiöihin. Esimerkiksi 1 molin liuos (1 M) sisältää noin 6.02×10^23 molekyyliä liuottavan aineen pitoisuudesta riippuen yksi litra liuosta, huomioiden tilavuuden muutokset. Molekyylipitoisuuden tarkka määritelmä valitaan kontekstin mukaan ja se voi vaihdella käytetyn pitoisuusmittauksen mukaan.