ספרות משמעותיות במדידות כימיות

כימיה היא מדע שלא יכול היה להתפתח מבלי להתחשב בהיבטים הכמותיים. לכן נעשים אינספור ניסויים ונעשות מדידות רבות כמו מסה, טמפרטורה, נפח וכו'.

לפיכך, ישנה חשיבות רבה לכך שמי שלוקח מדידות אלו ידע מהם הנתונים המשמעותיים ומהם הכללים לשימוש בהם.

ספרות משמעותיות הן כל המספרים המייצגים מדידות שנקבעו בניסוי, כאשר רק המספר האחרון הוא ספרה מפוקפקת.

לדוגמה, קחו בחשבון את הטמפרטורה במעלות צלזיוס (°C), הנמדדת במדחום למטה:

שימו לב שאנחנו בטוחים שהטמפרטורה היא בין 1.8°C ל-1.9°C. אם נרצה, ניתן יהיה להעריך את מאיות המעלות. בהתחשב בכך שהעמודה קרובה יותר ל-1.8 מעלות צלזיוס, נוכל לומר שהטמפרטורה היא 1.82 מעלות צלזיוס. עם זאת, הספרה האחרונה בספק, לא ניתן לומר שזו הטמפרטורה הנכונה.

לכן, מידה זו (1.82 מעלות צלזיוס) כוללת 3 ספרות משמעותיות, הספרה האחרונה (2) אינה ודאית.

יש להתעלם מכל הספרות מימין למספר המפוקפק.

יתר על כן, אפס ייחשב רק אם הוא חלק ממספר המדידה המתקבל, אם הוא מגיע משמאל של ספרות אחרות, זה לא נחשב משמעותי, שכן במקרים אלה הם משמשים רק לציון המקום נקודה.

לדוגמה, נניח שהמדידה הניסיונית הייתה 750.8. במקרה זה, יש לנו 4 ספרות משמעותיות, כאשר האפס נספר כי הוא חלק מהמספר. אם ערך זה בא לידי ביטוי בסימונים מדעיים כגון 0.0007508. 10

⁶, 0,007508. 10⁵ ו-75.08. 10¹, כולם יהיו גם 4 ספרות משמעותיות, מכיוון שהאפסים המובילים הם רק תופסים של מקומות עשרוניים.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)

עם זאת, אם ערך זה נכתב כ-7.5080. 10², עכשיו זה יהיה אחרת, כי יובן שערך הספרה שאחרי ה-8 ידוע, מה שאין כן במספר הקודם (750.8). אז, במקרה זה, יש 5 דמויות משמעותיות.

ספרות משמעותיות חשובות מכיוון שהן מציינות את דיוק של מידה, כלומר, המדידה המדויקת ביותר היא זו עם הספרות המשמעותיות ביותר. לזכור שהדיוק של מידה מציין עד כמה המדידות החוזרות קרובות זו לזו.

הציוד בו נעשה שימוש מפריע במקרה זה, שכן ישנם כאלה שהם מדויקים יותר מאחרים.

חשבו, למשל, על המשקל של דגימה הנמדדת על מאזן אי-ודאות עשירית גרם (± 0.1 גרם), ומצא את הערך של 5.6 גרם. אותה דגימה נמדדת לאחר מכן על מאזן אנליטי שאי הוודאות שלו היא עשירית המיליגרם (±0.0001 גרם) והערך הוא 5.6137. המדידה השנייה מדויקת יותר מכיוון שיש לה נתונים משמעותיים יותר.

במקרה עיגול של נתונים משמעותיים, יש לנו את הכללים הבאים:

• יותר מ-5: יחידה אחת מוגדלת.

דוגמה: 23.4987 = 23.499

• שווה ל-5: אם המספר משמאל ל-5 הוא זוגי, הוא נשאר זהה, אבל אם הוא אי זוגי, הוא גדל באחד.

דוגמאות:
נקוב: 7.2845 = 7.284
מוזר: 6.275 = 6.28

• פחות מ 5: נשאר אותו מספר.

דוגמה: 2.1921 = 2.192.

מאת ג'ניפר פוגאסה
בוגר לימודי כימיה