חשיבות המדידות בכימיה

מדענים לא סתם תופסים קומץ כימיקלים ומשליכים אותם יחד. מדידה מדויקת ומדויקת היא מרכיב בסיסי במדע טוב. מסיבה זו, מדענים פיתחו את מערכת היחידות הבינלאומית, המכונה SI Units, כדי לתקן מדידות בכל התחומים המדעיים. גם עם מערכת סטנדרטית, יש מקום לאי ודאות במעבדה. מזעור חוסר הוודאות הזה מבטיח הבנה נכונה של תהליך או ניסוי.

TL; DR (ארוך מדי; 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 ונתונים משמעותיים.

מדידות מדעיות משתמשות ביחידות כדי לכמת ולתאר את גודל המשהו. לדוגמא, מדענים מכמתים אורך במטרים. עם זאת, מכיוון שישנן יחידות רבות ושונות (למשל, אינץ ', רגליים, סנטימטרים), מדענים פיתחו יחידות SI כדי למנוע בלבול. באמצעות יחידות נפוצות, מדענים ממדינות ותרבויות שונות יכולים לפרש בקלות את תוצאות זו של זו. יחידות SI כוללות מטרים (מ ') לאורך, ליטרים (L) לנפח, קילוגרמים (ק"ג) למסה, שניות לשעה, קלווין (K) לטמפרטורה, אמפר (A) לזרם חשמלי, חפרפרת (מול) לכמות וקנדלה (cd) לאור זוהר עָצמָה.

כאשר לוקחים מדידות מדעיות, חשוב להיות מדויקים ומדויקים כאחד. דיוק מייצג כמה קרוב מדידה לערכה האמיתי. זה חשוב מכיוון שציוד גרוע, עיבוד נתונים לקוי או טעות אנוש עלולים להוביל לתוצאות לא מדויקות שאינן קרובות מאוד לאמת. הדיוק הוא עד כמה סדרת מדידות של אותו הדבר קרובה זו לזו. מדידות שאינן מדויקות אינן מזהות כראוי שגיאות אקראיות ועלולות להניב תוצאה רחבה.

המדידות מדויקות רק כפי שמגבלות מכשיר המדידה מאפשרות. לדוגמא, סרגל המסומן במילימטרים מדויק רק עד המילימטר מכיוון שזו היחידה הקטנה ביותר שיש. בעת ביצוע מדידה יש ​​לשמור על הדיוק שלה. זה מושג באמצעות "נתונים משמעותיים".

הנתונים המשמעותיים במדידה הם כל הספרות הידועות בתוספת הספרות הלא ודאיות הראשונות. לדוגמא, מקל מטר שתוחם במילימטרים יכול למדוד משהו שיהיה מדויק למקום העשרוני הרביעי. אם המדידה היא 0.4325 מטר, יש ארבע נתונים משמעותיים.

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

כשמכפילים או מחלקים מדידות, ספרו את הנתונים המשמעותיים במספרים. לתשובתך צריך להיות מספר זהה של נתונים משמעותיים למספר המקורי עם המספר הנמוך ביותר של ספרות משמעותיות. לדוגמא, יש להמיר את התשובה לבעיה 2.43 × 9.4 = 22.842 ל -23, תוך עיגול מהמספר החלקי.

בעת הוספה או חיסור של מדידות, קבע את מספר הדמויות המשמעותיות על ידי ציון המיקום של הספרה הלא ודאית הגדולה ביותר. לדוגמא, יש להמיר את התשובה לבעיה 212.7 + 23.84565 + 1.08 = 237.62565 ל- 237.6, כי הגדול ביותר ספרה לא ודאית היא ה -7 במקום העשירי בשנת 212.7. לא צריך להתקיים עיגול מכיוון שה -2 אחרי ה- .6 קטנה יותר מ 5.