Chemia to nauka, która nie mogłaby się rozwijać bez uwzględnienia aspektów ilościowych. Dlatego przeprowadza się niezliczone eksperymenty i dokonuje się wielu pomiarów, takich jak masa, temperatura, objętość itp.
Dlatego bardzo ważne jest, aby osoba dokonująca tych pomiarów wiedziała, jakie są cyfry znaczące i jakie są zasady ich stosowania.
Cyfry znaczące to wszystkie liczby, które reprezentują pomiary określone eksperymentalnie, przy czym tylko ostatnia liczba jest cyfrą wątpliwą.
Rozważmy na przykład temperaturę w stopniach Celsjusza (°C), zmierzoną na termometrze poniżej:
Należy pamiętać, że jesteśmy pewni, że temperatura wynosi od 1,8°C do 1,9°C. Gdybyśmy chcieli, byłoby możliwe oszacowanie setnych stopni. Biorąc pod uwagę, że kolumna jest bliżej znaku 1,8°C, możemy powiedzieć, że temperatura wynosi 1,82°C. Jednak ostatnia cyfra jest wątpliwa, nie można powiedzieć, że to właściwa temperatura.
Zatem, ta miara (1,82 ºC) ma 3 cyfry znaczące, przy czym ostatnia cyfra (2) jest niepewna.
Wszystkie cyfry na prawo od wątpliwej liczby należy zignorować.
Co więcej, zero będzie brane pod uwagę tylko wtedy, gdy jest częścią uzyskanego numeru pomiaru, jeśli jest po lewej stronie innych cyfr, nie jest uważane za znaczące, ponieważ w tych przypadkach są one używane tylko do wskazania miejsca dziesiętny.
Na przykład załóżmy, że pomiar eksperymentalny wyniósł 750,8. W tym przypadku mamy 4 cyfry znaczące, gdzie liczy się zero, ponieważ jest częścią liczby. Gdyby ta wartość była wyrażona w notacjach naukowych, takich jak 0,0007508. 106, 0,007508. 105 i 75.08. 101, będą one również wszystkie 4 cyframi znaczącymi, ponieważ wiodące zera zajmują tylko miejsca dziesiętne.
Jeśli jednak ta wartość została zapisana jako 7.5080. 102, teraz byłoby inaczej, ponieważ byłoby zrozumiałe, że wartość cyfry po 8 jest znana, co nie ma miejsca w przypadku poprzedniej liczby (750,8). Tak więc w tym przypadku jest 5 cyfr znaczących.
Cyfry znaczące są ważne, ponieważ wskazują precyzja miary, tj. najdokładniejszy pomiar to ten z najbardziej znaczącymi cyframi. Pamiętając, że precyzja taktu wskazuje, jak blisko siebie znajdują się powtarzane takty.
Zastosowany sprzęt przeszkadza w tym przypadku, ponieważ niektóre są dokładniejsze niż inne.
Pomyślmy na przykład o masie próbki zmierzonej na wadze niepewności pomiaru jednej dziesiątej g (± 0,1 g), znajdując wartość 5,6 g. Ta sama próbka jest następnie mierzona na wadze analitycznej, której niepewność wynosi jedna dziesiąta miligrama (±0,0001 g), a wartość wynosi 5,6137. Drugi pomiar jest dokładniejszy, ponieważ zawiera bardziej znaczące liczby.
W przypadku zaokrąglanie cyfr znaczących, mamy następujące zasady:
- Większe niż 5: Jedna jednostka zostaje zwiększona.
Przykład: 23,4987 = 23,499
- Równe 5: Jeśli liczba na lewo od 5 jest parzysta, pozostaje taka sama, ale jeśli jest nieparzysta, zwiększa się o jeden.
Przykłady:
Par: 7,2845 = 7,284
Nieparzysty: 6,275 = 6,28
- Mniej niż 5: Pozostaje ten sam numer.
Przykład: 2,1921 = 2,192.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/algarismos-significativos-nas-medidas-quimicas.htm