Gli scienziati non afferrano mai manciate di sostanze chimiche e le mescolano insieme. La misurazione accurata e precisa è una componente fondamentale della buona scienza. Per questo motivo, gli scienziati hanno sviluppato il Sistema internazionale di unità, noto come Unità SI, per standardizzare le misurazioni in tutte le discipline scientifiche. Anche con un sistema standardizzato, c'è spazio per l'incertezza in laboratorio. Ridurre al minimo questa incertezza assicura una corretta comprensione di un processo o di un esperimento.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Per garantire una misurazione corretta nel laboratorio di chimica, utilizzare sempre unità SI per quantificare e descrivere ciò che si misura. Altre importanti considerazioni per una corretta misurazione includono accuratezza, precisione e cifre significative.
Unità SI
Le misurazioni scientifiche utilizzano unità per quantificare e descrivere l'entità di qualcosa. Ad esempio, gli scienziati quantificano la lunghezza in metri. Tuttavia, poiché ci sono molte diverse unità (ad es. Pollici, piedi, centimetri), gli scienziati hanno sviluppato unità SI per evitare confusione. Usando unità comuni, scienziati di diversi paesi e culture possono facilmente interpretare i risultati degli altri. Le unità SI includono metri (m) per la lunghezza, litri (L) per volume, chilogrammi (kg) per massa, secondi (s) per tempo, Kelvin (K) per temperatura, ampere (A) per corrente elettrica, talpa (mol) per quantità e candela (cd) per l'intensità luminosa.
Precisione e precisione
Quando si effettuano misurazioni scientifiche, è importante essere sia precisi che precisi. La precisione rappresenta quanto vicino una misura arriva al suo vero valore. Questo è importante perché una cattiva apparecchiatura, una cattiva elaborazione dei dati o un errore umano possono portare a risultati inaccurati che non sono molto vicini alla realtà. La precisione è quanto una serie di misurazioni della stessa cosa sono vicine l'una all'altra. Le misure che sono imprecise non identificano correttamente gli errori casuali e possono produrre un risultato molto diffuso.
Numeri significativi
Le misurazioni sono accurate solo se le limitazioni dello strumento di misura lo consentono. Ad esempio, un righello marcato in millimetri è preciso solo fino al millimetro perché quella è l'unità più piccola disponibile. Quando si effettua una misurazione, la sua precisione deve essere preservata. Questo risultato è ottenuto attraverso "cifre significative".
Le cifre significative in una misurazione sono tutte le cifre note più le prime cifre incerte. Ad esempio, un misuratore delimitato in millimetri può misurare qualcosa per essere preciso al quarto decimale. Se la misura è di 0,4325 metri, ci sono quattro cifre significative.
Limiti di cifre significative
Qualsiasi cifra diversa da zero in una misurazione è una cifra significativa. Anche gli zeri che si verificano prima di un punto decimale e dopo una cifra diversa da zero in un valore decimale sono significativi. I valori numerici interi, come cinque mele, non hanno alcun impatto sulle cifre significative di un calcolo.
Moltiplicando e dividendo cifre significative
Quando moltiplichi o dividendo le misurazioni, conta le cifre significative nei numeri. La tua risposta dovrebbe avere lo stesso numero di cifre significative del numero originale con il numero più basso di cifre significative. Ad esempio, la risposta al problema 2.43 x 9.4 = 22.842 deve essere convertita in 23, arrotondando il numero parziale.
Aggiunta e sottrazione di cifre significative
Quando si aggiungono o si sottrae le misurazioni, determinare il numero di cifre significative rilevando il posizionamento della cifra più incerta. Ad esempio, la risposta al problema 212.7 + 23.84565 + 1.08 = 237.62565 dovrebbe essere convertita in 237.6, perché la cifra più incerta è la .7 nella posizione dei decimi in 212.7. Nessun arrotondamento dovrebbe avvenire perché il 2 che segue il .6 è inferiore a 5.
