Betydningen af målinger inden for kemi

Forskere griber aldrig bare håndfulde kemikalier og kaster dem sammen. Præcis, præcis måling er en grundlæggende komponent i god videnskab. Af denne grund udviklede forskere det internationale system af enheder, kendt som SI-enheder, til standardisering af målinger på tværs af alle videnskabelige discipliner. Selv med et standardiseret system er der plads til usikkerhed i laboratoriet. At minimere denne usikkerhed sikrer korrekt forståelse af en proces eller et eksperiment.

TL; DR (for lang; læste ikke)

For at sikre korrekt måling i kemilaboratoriet skal du altid bruge SI-enheder til kvantificer og beskriv, hvad du måler. Andre vigtige overvejelser til korrekt måling inkluderer nøjagtighed, præcision og signifikante tal.
SI-enheder

Videnskabelige målinger bruger enheder til at kvantificere og beskrive størrelsen på noget. For eksempel kvantificerer forskere længden i meter. Fordi der er mange forskellige enheder (f.eks. Inches, fødder, centimeter), udviklede forskere SI-enheder for at undgå forvirring. Ved hjælp af fælles enheder kan forskere fra forskellige lande og kulturer let fortolke hinandens resultater. SI-enheder inkluderer meter (m) for længde, liter (L) for volumen, kilogram (kg) for masse, sekunder (s) for tid, Kelvin (K) for temperatur, ampere (A) for elektrisk strøm, mol (mol) for mængde og candela (cd) for lysintensitet.
Nøjagtighed og præcision

Når der foretages videnskabelige målinger, er det vigtigt at være både nøjagtig og præcis. Nøjagtighed repræsenterer hvor tæt en måling kommer på dens sande værdi. Dette er vigtigt, fordi dårligt udstyr, dårlig databehandling eller menneskelig fejl kan føre til unøjagtige resultater, der ikke er meget tæt på sandheden. Præcision er, hvor tæt en række målinger af den samme ting er hinanden. Målinger, der er upræcise, identificerer ikke korrekt tilfældige fejl og kan give et udbredt resultat.
Væsentlige tal

Målingerne er kun så nøjagtige, som måleinstrumentets begrænsninger tillader. For eksempel er en lineal markeret i millimeter kun nøjagtig op til millimeter, fordi det er den mindste enhed, der er tilgængelig. Når der foretages en måling, skal dens nøjagtighed bevares. Dette opnås gennem "signifikante tal."

De markante tal i en måling er alle de kendte cifre plus de første usikre cifre. For eksempel kan en meterstokk afgrænset i millimeter måle noget for at være nøjagtigt til den fjerde decimal. Hvis målingen er 0,4325 meter, er der fire markante tal.
Væsentlige talegrænser

Ethvert ikke-nulciffer i en måling er et markant tal. Nul, der forekommer før et decimalpunkt og efter et ikke-nulciffer i en decimalværdi er også betydningsfulde. Hele antalværdier, ligesom fem æbler, har ingen indflydelse på de væsentlige cifre i en beregning.
Multiplikation og opdeling Væsentlige tal

Når man multiplicerer eller deler målinger, skal man tælle de markante tal i tallene. Dit svar skal have det samme antal markante tal som det originale antal med det laveste antal betydelige cifre. For eksempel skal svaret på problemet 2.43 x 9.4 \u003d 22.842 konverteres til 23, afrundes op fra det delvise tal.
Tilføje og trække væsentlige tal

Når du tilføjer eller trækker målinger, skal du bestemme antallet af betydelige tal ved at bemærke placeringen af det største usikre ciffer. For eksempel skal svaret på problemet 212.7 + 23.84565 + 1.08 \u003d 237.62565 konverteres til 237.6, fordi det største usikre ciffer er 0,7 på tienden i 212,7. Ingen afrunding bør finde sted, fordi de 2, der følger 0,6, er mindre end 5.