Lösungen sind homogene Mischungen, die auf molekularer Ebene durch das Auflösen eines oder mehrerer „gelöster Stoffe“ im „Lösungsmittel“ – dem Auflösungsmedium – entstehen. Das Lösungsmittel kann auch aus mehr als einer Substanz bestehen, solange diese sich ebenfalls ineinander lösen. Im gewöhnlichen Sprachgebrauch bezieht sich das Wort Lösung auf Substanzen, die in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst sind, obwohl die breite Verwendung des Wortes nicht darauf beschränkt ist. Wissenschaftler nennen die Menge oder den Reichtum eines gelösten Stoffes in einer Lösung seine Lösungskonzentration. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, die Lösungskonzentration zu quantifizieren – oder ihr einen numerischen Wert zuzuordnen.
Die Methoden zur Angabe der Konzentration variieren, je nachdem, ob die Verwendung wissenschaftlich ist oder nicht – und manchmal auch abhängig von der jeweiligen Wissenschaft. Vor allem unter analytischen Chemikern ist die gebräuchlichste Einheit für die Angabe der Lösungskonzentration „Molarität“. Dieser Begriff leitet sich vom Wort „Mol“ ab und bezieht sich auf das Molekulargewicht einer bestimmten Verbindung in Gramm. Es ist leicht zu erkennen, dass ein Mol Zucker nicht gleich einem Mol Salz ist, da sich ihre Molekulargewichte unterscheiden.
Überlegen Sie, wie eine einmolare Kochsalzlösung hergestellt wird. Natriumchlorid hat die chemische Formel NaCl – es ist das Reaktionsprodukt, das durch die Kombination von Natrium (Na) Metall mit Chlor (Cl) Gas entsteht. Das Atomgewicht von Natrium beträgt 22.99; Das Atomgewicht von Chlor beträgt 35.45. Eine einfache Addition ergibt das Molekulargewicht des Salzes zu 58.44 – das heißt, ein Mol NaCl wiegt 58.44 Gramm. Das Auflösen dieser Menge NaCl in Wasser zu einem Liter (1.06 Quarts) Lösung führt zu einer genau einmolaren Lösung (1.0 M).
Seltener kann die Lösungskonzentration als „Normalität“ oder „Molalität“ ausgedrückt werden. Die Definition für Normalität unterscheidet sich nicht wesentlich von der für Molarität, beinhaltet jedoch das Konzept der „Äquivalente“. Als Beispiel ist eine Lösung, die 1.0 molar in Phosphorsäure (H3PO4) ist, 3.0 normal (3.0 N), da sie drei Wasserstoffionen für jedes Phosphorsäuremolekül produziert. Obwohl es zunächst vorteilhaft erscheinen mag, Normalität anstelle der Molarität als Standard für die Lösungskonzentration zu verwenden, ist Normalität kein absoluter Begriff, sondern hängt von der Verwendung der Lösung ab. Aus diesem Grund hat die International Union of Pure and Applied Chemistry gefordert, die Normalität bei der Angabe der Lösungskonzentration aufzuheben.
Molality wird noch seltener verwendet als Normalität. Eine Lösung ist ein Molal (1.0 m), wenn sie aus einem Mol gelösten Stoffs in einem Kilogramm besteht – nicht aus Lösung – sondern aus Lösungsmittel. Auf den ersten Blick scheint die Molalität keine besonders wertvollen Eigenschaften zu haben, die sie als Begriff für die Lösungskonzentration nützlich macht. Es bezieht sich jedoch nicht auf das Volumen, sondern nur auf das Gewicht – sowohl für gelöste Stoffe als auch für Lösungsmittel. Dies bedeutet, dass die Molalität nicht temperaturabhängig ist, was sie zur bevorzugten Einheit in den Bereichen der Chemie macht, in denen es um „kolligative“ Eigenschaften geht – also um Eigenschaften, bei denen es um die Anzahl der Partikel geht.