חשיבות המדידות בכימיה

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• יחידות SI
• דיוק ודיוק
• דמויות משמעותיות
• מגבלות משמעותיות של דמויות
• הכפל וחלוקת דמויות משמעותיות
• הוספה וחיסור של דמויות משמעותיות

מדענים לעולם לא פשוט תופסים קומץ כימיקלים ומשליכים אותם יחד. מדידה מדויקת ומדויקת היא מרכיב בסיסי במדע הטוב. מסיבה זו, מדענים פיתחו את מערכת היחידות הבינלאומית, המכונה יחידות SI, כדי לתקנן מדידות בכל תחומי המדע. אפילו עם מערכת סטנדרטית, יש מקום לחוסר וודאות במעבדה. צמצום אי הוודאות הזו מבטיח הבנה נכונה של תהליך או ניסוי.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

כדי להבטיח מדידה נכונה במעבדת הכימיה, השתמש תמיד ביחידות SI כדי לכמת ולתאר את מה שאתה מודד. שיקולים חשובים אחרים למדידה נכונה כוללים דיוק, דיוק ומספרים משמעותיים.

יחידות SI

מדידות מדעיות משתמשות ביחידות כדי לכמת ולתאר את גודל הדבר. לדוגמה, מדענים מכמתים אורך במטרים. עם זאת, מכיוון שיש יחידות רבות ושונות (למשל סנטימטרים, רגליים, סנטימטרים), מדענים פיתחו יחידות SI בכדי למנוע בלבול. באמצעות יחידות משותפות, מדענים מארצות ותרבויות שונות יכולים לפרש בקלות את תוצאותיהם של אחרים. יחידות SI כוללות מטר (מ ') עבור אורך, ליטר (L) לנפח, קילוגרמים (ק"ג) למסה, שניות (ים) לזמן, קלווין (K) לטמפרטורה, אמפר (A) לזרם חשמלי, שומה (מול) לכמות וקנדלה (cd) בעוצמת הזוהר.

דיוק ודיוק

כאשר מבצעים מדידות מדעיות, חשוב להיות מדויקים ומדויקים כאחד. דיוק מייצג את מידת הקרבה של מדידה לערכה האמיתי. זה חשוב מכיוון שציוד רע, עיבוד נתונים לקוי או שגיאה אנושית יכולים להוביל לתוצאות לא מדויקות שאינן קרובות מאוד לאמת. דיוק הוא כמה קרובה סדרת מדידות של אותו הדבר זה לזה. מדידות שאינן מדויקות אינן מזהות כראוי טעויות אקראיות ויכולות להניב תוצאה נרחבת.

דמויות משמעותיות

המדידות מדויקות רק ככל שהמגבלות של מכשיר המדידה מאפשרות. לדוגמה, סרגל המסומן במילימטרים מדויק רק עד מילימטר מכיוון שזו היחידה הקטנה ביותר שקיימת. בעת ביצוע מדידה, יש לשמור על דיוקו. זה מושג באמצעות "דמויות משמעותיות".

הנתונים המשמעותיים במדידה הם כל הספרות הידועות פלוס הספרות הראשונות הלא וודאות. לדוגמה, מקל מטר שתוחם במילימטרים יכול למדוד משהו כדי להיות מדויק למקום העשרוני הרביעי. אם המדידה היא 0.4325 מטר, ישנן ארבע דמויות משמעותיות.

מגבלות משמעותיות של דמויות

כל ספרה שאינה אפס במדידה היא נתון משמעותי. אפסים המתרחשים לפני נקודה עשרונית ואחרי ספרה שאינה אפס בערך עשרוני הם גם משמעותיים. לערכי המספר המלא, כמו חמישה תפוחים, אין השפעה על הספרות המשמעותיות של חישוב.

הכפל וחלוקת דמויות משמעותיות

כאשר מכפילים או מחלקים מדידות, ספרו את המספרים המשמעותיים במספרים. לתשובה שלך צריך להיות מספר זהה של מספרים משמעותיים כמו המספר המקורי עם המספר הנמוך ביותר של ספרות משמעותיות. לדוגמה, יש להמיר את התשובה לבעיה 2.43 x 9.4 = 22.842 ל 23, ולעיגול מהמספר החלקי.

הוספה וחיסור של דמויות משמעותיות

בעת הוספה או חיסור של מדידות, קבעו את מספר הדמויות המשמעותיות על ידי כך שציינו את המיקום של הספרה הלא וודאה הגדולה ביותר. לדוגמא, יש להמיר את התשובה לבעיה 212.7 + 23.84565 + 1.08 = 237.62565 ל 237.6, מכיוון שהספרה הלא וודאית הגדולה ביותר היא ה- 0. במקום העשירית ב- 212.7. אין לבצע עיגול מכיוון שה -2 העוקבים אחר ה- .6 קטן מ- 5.