Η χημεία είναι μια επιστήμη που δεν θα μπορούσε να αναπτυχθεί χωρίς να ληφθούν υπόψη οι ποσοτικές πτυχές. Γι' αυτό γίνονται αμέτρητα πειράματα και γίνονται πολλές μετρήσεις όπως μάζα, θερμοκρασία, όγκος κ.λπ.
Επομένως, είναι πολύ σημαντικό το άτομο που κάνει αυτές τις μετρήσεις να γνωρίζει ποια είναι τα σημαντικά στοιχεία και ποιοι είναι οι κανόνες για τη χρήση τους.
Σημαντικά ψηφία είναι όλοι οι αριθμοί που αντιπροσωπεύουν πειραματικά καθορισμένες μετρήσεις, ενώ μόνο ο τελευταίος αριθμός αμφισβητείται.
Για παράδειγμα, λάβετε υπόψη τη θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου (°C), μετρημένη στο παρακάτω θερμόμετρο:
Σημειώστε ότι είμαστε βέβαιοι ότι η θερμοκρασία είναι μεταξύ 1,8°C και 1,9°C. Αν θέλαμε, θα ήταν δυνατό να υπολογίσουμε τα εκατοστά των μοιρών. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η στήλη είναι πιο κοντά στην ένδειξη 1,8°C, θα μπορούσαμε να πούμε ότι η θερμοκρασία είναι 1,82°C. Ωστόσο, το τελευταίο ψηφίο είναι αμφίβολο, δεν μπορεί να ειπωθεί ότι αυτή είναι η σωστή θερμοκρασία.
Ετσι, αυτό το μέτρο (1,82 ºC) έχει 3 σημαντικά ψηφία, με το τελευταίο ψηφίο (2) να είναι αβέβαιο.
Όλα τα ψηφία στα δεξιά του αμφισβητούμενου αριθμού πρέπει να αγνοηθούν.
Επιπλέον, το μηδέν θα ληφθεί υπόψη μόνο εάν είναι μέρος του ληφθέντος αριθμού μέτρησης, εάν βρίσκεται στα αριστερά άλλων ψηφίων, δεν θεωρείται σημαντικό, καθώς σε αυτές τις περιπτώσεις χρησιμοποιούνται μόνο για την ένδειξη του τόπου δεκαδικός.
Για παράδειγμα, υποθέστε ότι η πειραματική μέτρηση ήταν 750,8. Σε αυτή την περίπτωση, έχουμε 4 σημαντικά ψηφία, όπου το μηδέν μετράται επειδή είναι μέρος του αριθμού. Εάν αυτή η τιμή εκφραζόταν με επιστημονικές σημειώσεις όπως 0,0007508. 106, 0,007508. 105 και 75.08. 101, θα ήταν επίσης όλα 4 σημαντικά ψηφία, επειδή τα μηδενικά που προηγούνται είναι απλοί κάτοχοι δεκαδικών ψηφίων.
Μη σταματάς τώρα… Υπάρχουν και άλλα μετά τη διαφήμιση ;)
Ωστόσο, αν αυτή η τιμή γραφόταν ως 7,5080. 102, τώρα θα ήταν διαφορετικά, γιατί θα γινόταν κατανοητό ότι είναι γνωστή η τιμή του ψηφίου μετά το 8, κάτι που δεν συμβαίνει με τον προηγούμενο αριθμό (750,8). Άρα, σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν 5 σημαντικά στοιχεία.
Τα σημαντικά ψηφία είναι σημαντικά γιατί υποδεικνύουν το ακρίβεια ενός μέτρου, δηλ. η πιο ακριβής μέτρηση είναι αυτή με τα πιο σημαντικά ψηφία. Να θυμάστε ότι η ακρίβεια ενός μέτρου δείχνει πόσο κοντά είναι τα επαναλαμβανόμενα μέτρα μεταξύ τους.
Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται παρεμβαίνει σε αυτή την περίπτωση, καθώς υπάρχουν μερικοί που είναι πιο ακριβείς από άλλους.
Σκεφτείτε, για παράδειγμα, το βάρος ενός δείγματος που μετρήθηκε στο ένα δέκατο του ισοζυγίου αβεβαιότητας g (± 0,1 g), βρίσκοντας την τιμή των 5,6 g. Αυτό το ίδιο δείγμα στη συνέχεια μετράται σε αναλυτικό ισοζύγιο του οποίου η αβεβαιότητα είναι ένα δέκατο του χιλιοστού (±0,0001 g) και η τιμή είναι 5,6137. Η δεύτερη μέτρηση είναι πιο ακριβής καθώς έχει πιο σημαντικά στοιχεία.
Σε περίπτωση που στρογγυλοποίηση σημαντικών μεγεθών, έχουμε τους εξής κανόνες:
- Μεγαλύτερο από 5: Αυξάνεται μία μονάδα.
Παράδειγμα: 23,4987 = 23,499
- Ίσο με 5: Αν ο αριθμός στα αριστερά του 5 είναι άρτιος, παραμένει ίδιος, αλλά αν είναι μονός, αυξάνεται κατά ένα.
Παραδείγματα:
Παρ: 7,2845 = 7,284
Απόδοση: 6,275 = 6,28
- Λιγότερο από 5: Μένει ο ίδιος αριθμός.
Παράδειγμα: 2,1921 = 2,192.
Της Jennifer Fogaça
Πτυχιούχος Χημείας