Belang van metingen in de chemie

Wetenschappers pakken nooit zomaar een handvol chemicaliën en gooien ze bij elkaar. Nauwkeurige, nauwkeurige meting is een fundamenteel onderdeel van goede wetenschap. Om deze reden hebben wetenschappers het International System of Units ontwikkeld, bekend als SI Units, om metingen in alle wetenschappelijke disciplines te standaardiseren. Zelfs met een gestandaardiseerd systeem is er ruimte voor onzekerheid in het laboratorium. Het minimaliseren van deze onzekerheid zorgt voor een goed begrip van een proces of experiment.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Gebruik voor een goede meting in het scheikundelab altijd SI-eenheden om te kwantificeren en te beschrijven wat u meet. Andere belangrijke overwegingen voor een juiste meting zijn nauwkeurigheid, precisie en significante cijfers.

Wetenschappelijke metingen gebruiken eenheden om de omvang van iets te kwantificeren en te beschrijven. Wetenschappers kwantificeren bijvoorbeeld de lengte in meters. Omdat er echter veel verschillende eenheden zijn (bijvoorbeeld inches, feet, centimeters), hebben wetenschappers SI-eenheden ontwikkeld om verwarring te voorkomen. Met behulp van gemeenschappelijke eenheden kunnen wetenschappers uit verschillende landen en culturen elkaars resultaten gemakkelijk interpreteren. SI-eenheden omvatten meters (m) voor lengte, liters (L) voor volume, kilogram (kg) voor massa, seconden (s) voor tijd, Kelvin (K) voor temperatuur, ampère (A) voor elektrische stroom, mol (mol) voor hoeveelheid en candela (cd) voor licht intensiteit.

Bij wetenschappelijke metingen is het belangrijk om zowel nauwkeurig als precies te zijn. Nauwkeurigheid geeft aan hoe dicht een meting bij zijn werkelijke waarde komt. Dit is belangrijk omdat slechte apparatuur, slechte gegevensverwerking of menselijke fouten kunnen leiden tot onnauwkeurige resultaten die niet erg dicht bij de waarheid liggen. Precisie is hoe dicht een reeks metingen van hetzelfde bij elkaar liggen. Metingen die onnauwkeurig zijn, identificeren willekeurige fouten niet goed en kunnen een wijdverbreid resultaat opleveren.

Metingen zijn slechts zo nauwkeurig als de beperkingen van het meetinstrument toestaan. Een liniaal die is gemarkeerd in millimeters is bijvoorbeeld slechts tot op de millimeter nauwkeurig, omdat dat de kleinste beschikbare eenheid is. Bij het uitvoeren van een meting moet de nauwkeurigheid behouden blijven. Dit wordt bereikt door middel van "significante cijfers".

De significante cijfers in een meting zijn alle bekende cijfers plus de eerste onzekere cijfers. Een meterstok afgebakend in millimeters kan bijvoorbeeld iets meten dat tot op de vierde decimaal nauwkeurig is. Als de meting 0,4325 meter is, zijn er vier significante cijfers.

Elk cijfer dat niet nul is in een meting is een significant cijfer. Nullen die voor een decimaalteken staan ​​en na een cijfer dat niet nul is in een decimale waarde zijn ook significant. Gehele getallen, zoals vijf appels, hebben geen invloed op de significante cijfers van een berekening.

Tel bij het vermenigvuldigen of delen van metingen de significante cijfers in de getallen. Uw antwoord moet hetzelfde aantal significante cijfers hebben als het oorspronkelijke getal met het laagste aantal significante cijfers. Het antwoord op het probleem 2,43 × 9,4 = 22,842 moet bijvoorbeeld worden geconverteerd naar 23, waarbij vanaf het deelgetal naar boven wordt afgerond.

Bepaal bij het optellen of aftrekken van metingen het aantal significante cijfers door de plaatsing van het grootste onzekere cijfer te noteren. Het antwoord op het probleem 212,7 + 23.84565 + 1,08 = 237,62565 moet bijvoorbeeld worden geconverteerd naar 237,6, omdat de grootste onzeker cijfer is de .7 op de tiende plaats in 212,7. Er mag geen afronding plaatsvinden omdat de 2 die volgt op de .6 kleiner is dan 5.