ตัวเลขที่สำคัญในการวัดทางเคมี

เคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่ไม่สามารถพัฒนาได้หากไม่คำนึงถึงด้านปริมาณ นั่นคือเหตุผลที่ทำการทดลองนับไม่ถ้วนและทำการวัดหลายอย่าง เช่น มวล อุณหภูมิ ปริมาตร ฯลฯ

ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่บุคคลที่ทำการวัดเหล่านี้รู้ว่าตัวเลขที่มีนัยสำคัญคืออะไรและกฎสำหรับการใช้งานของพวกเขาคืออะไร

ตัวเลขที่มีนัยสำคัญคือตัวเลขทั้งหมดที่แสดงถึงการวัดในการทดลอง โดยมีเพียงตัวเลขสุดท้ายเท่านั้นที่เป็นตัวเลขที่น่าสงสัย

ตัวอย่างเช่น พิจารณาอุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส (°C) ซึ่งวัดจากเทอร์โมมิเตอร์ด้านล่าง:

โปรดทราบว่าเราแน่ใจว่าอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 1.8°C ถึง 1.9°C หากเราต้องการ ก็สามารถประมาณหนึ่งในร้อยองศาได้ เมื่อพิจารณาว่าคอลัมน์อยู่ใกล้กับเครื่องหมาย 1.8°C เราสามารถพูดได้ว่าอุณหภูมิคือ 1.82°C อย่างไรก็ตาม ตัวเลขสุดท้ายน่าสงสัย บอกไม่ได้ว่านี่คืออุณหภูมิที่ถูกต้อง

ดังนั้น, การวัดนี้ (1.82 ºC) มีตัวเลขนัยสำคัญ 3 หลัก หลักสุดท้าย (2) ไม่แน่นอน

ตัวเลขทั้งหมดทางด้านขวาของหมายเลขที่น่าสงสัยจะต้องละเว้น

นอกจากนี้ ศูนย์จะถูกพิจารณาก็ต่อเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของจำนวนการวัดที่ได้รับเท่านั้น หากอยู่ทางซ้าย ของตัวเลขอื่นไม่ถือว่ามีนัยสำคัญ เนื่องจากกรณีนี้ใช้ระบุสถานที่เท่านั้น ทศนิยม.

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าการวัดการทดลองคือ 750.8 ในกรณีนี้ เรามีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว โดยที่ศูนย์จะถูกนับเพราะเป็นส่วนหนึ่งของตัวเลข หากค่านี้แสดงโดยสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ เช่น 0.0007508 10⁶, 0,007508. 10⁵ และ 75.08 10¹พวกมันทั้งหมดจะเป็นเลขนัยสำคัญ 4 ตัวด้วย เพราะเลขศูนย์นำหน้าเป็นเพียงตำแหน่งทศนิยมเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม หากค่านี้เขียนเป็น 7.5080 10²ตอนนี้คงต่างออกไปเพราะจะเข้าใจได้ว่าค่าของหลักหลังเลข 8 นั้นรู้อยู่แล้ว ซึ่งไม่เหมือนกับตัวเลขก่อนหน้า (750.8) ดังนั้น ในกรณีนี้ มีตัวเลขสำคัญ 5 ตัว

ตัวเลขที่มีนัยสำคัญมีความสำคัญเนื่องจากบ่งบอกถึง ความแม่นยำ ของการวัด กล่าวคือ การวัดที่แม่นยำที่สุดคืออันที่มีตัวเลขที่สำคัญที่สุด การจดจำว่าความแม่นยำของการวัดจะบ่งบอกว่าการวัดซ้ำนั้นอยู่ใกล้กันเพียงใด

อุปกรณ์ที่ใช้รบกวนในกรณีนี้ เนื่องจากมีบางส่วนที่แม่นยำกว่าอุปกรณ์อื่นๆ

ตัวอย่างเช่น ลองนึกถึงน้ำหนักของตัวอย่างที่วัดบนสมดุลความไม่แน่นอนหนึ่งในสิบของ g (± 0.1 g) เพื่อหาค่า 5.6 g ตัวอย่างเดียวกันนี้จะถูกวัดบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ที่มีความไม่แน่นอนอยู่ที่หนึ่งในสิบของมิลลิกรัม (±0.0001 ก.) และค่าคือ 5.6137 การวัดครั้งที่สองมีความแม่นยำมากกว่าเนื่องจากมีตัวเลขที่สำคัญกว่า

ในกรณีที่ การปัดเศษของตัวเลขที่สำคัญ, เรามีกฎดังต่อไปนี้:

• มากกว่า 5: หนึ่งหน่วยเพิ่มขึ้น

ตัวอย่าง: 23.4987 = 23.499

• เท่ากับ 5: หากตัวเลขทางซ้ายของ 5 เป็นเลขคู่ จะยังคงเหมือนเดิม แต่ถ้าเป็นเลขคี่ จะเพิ่มขึ้นหนึ่ง

ตัวอย่าง:
พาร์: 7.2845 = 7.284
คี่: 6.275 = 6.28

• น้อยกว่า 5: ยังคงหมายเลขเดิม

ตัวอย่าง: 2.1921 = 2.192

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/algarismos-significativos-nas-medidas-quimicas.htm