Importanza delle misurazioni in chimica

Gli scienziati non prendono mai solo una manciata di sostanze chimiche e le gettano insieme. La misurazione accurata e precisa è una componente fondamentale della buona scienza. Per questo motivo, gli scienziati hanno sviluppato il Sistema internazionale di unità, noto come Unità SI, per standardizzare le misurazioni in tutte le discipline scientifiche. Anche con un sistema standardizzato, c'è spazio per l'incertezza in laboratorio. Ridurre al minimo questa incertezza garantisce la corretta comprensione di un processo o di un esperimento.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

Per garantire una misurazione corretta nel laboratorio di chimica, utilizzare sempre le unità SI per quantificare e descrivere ciò che si misura. Altre considerazioni importanti per una misurazione corretta includono accuratezza, precisione e cifre significative.

Le misurazioni scientifiche utilizzano unità per quantificare e descrivere la grandezza di qualcosa. Ad esempio, gli scienziati quantificano la lunghezza in metri. Tuttavia, poiché ci sono molte unità diverse (ad esempio pollici, piedi, centimetri), gli scienziati hanno sviluppato unità SI per evitare confusione. Utilizzando unità comuni, scienziati di diversi paesi e culture possono facilmente interpretare i risultati degli altri. Le unità SI includono metri (m) per lunghezza, litri (L) per volume, chilogrammi (kg) per massa, secondi (s) per tempo, Kelvin (K) per la temperatura, ampere (A) per la corrente elettrica, mole (mol) per la quantità e candela (cd) per la luce intensità.

Quando si effettuano misurazioni scientifiche, è importante essere accurati e precisi. L'accuratezza rappresenta quanto una misurazione si avvicina al suo vero valore. Questo è importante perché un'attrezzatura scadente, una cattiva elaborazione dei dati o un errore umano possono portare a risultati imprecisi che non sono molto vicini alla verità. La precisione è quanto sono vicine tra loro una serie di misurazioni della stessa cosa. Le misurazioni imprecise non identificano correttamente gli errori casuali e possono produrre un risultato diffuso.

Le misurazioni sono accurate solo per quanto consentito dai limiti dello strumento di misurazione. Ad esempio, un righello contrassegnato in millimetri è preciso solo fino al millimetro perché è l'unità più piccola disponibile. Quando si effettua una misurazione, la sua precisione deve essere preservata. Ciò si ottiene attraverso "cifre significative".

Le cifre significative in una misurazione sono tutte le cifre note più le prime cifre incerte. Ad esempio, un metro delineato in millimetri può misurare qualcosa per essere preciso alla quarta cifra decimale. Se la misura è 0,4325 metri, ci sono quattro cifre significative.

Qualsiasi cifra diversa da zero in una misurazione è una cifra significativa. Sono significativi anche gli zeri che si verificano prima di un punto decimale e dopo una cifra diversa da zero in un valore decimale. I valori numerici interi, come cinque mele, non hanno alcun impatto sulle cifre significative di un calcolo.

Quando si moltiplicano o si dividono le misurazioni, contare le cifre significative nei numeri. La tua risposta dovrebbe avere lo stesso numero di cifre significative del numero originale con il numero più basso di cifre significative. Ad esempio, la risposta al problema 2,43 × 9,4 = 22,842 dovrebbe essere convertita in 23, arrotondando per eccesso dal numero parziale.

Quando si aggiungono o si sottrae misurazioni, determinare il numero di cifre significative annotando il posizionamento della cifra incerta più grande. Ad esempio, la risposta al problema 212,7 + 23,84565 + 1,08 = 237.62565 dovrebbe essere convertita in 237,6, perché il più grande cifra incerta è lo .7 al decimo posto in 212,7. Nessun arrotondamento dovrebbe avvenire perché il 2 che segue lo .6 è più piccolo di 5.