Forskare tar aldrig bara handfuls av kemikalier och slänger dem ihop. Noggrann, exakt mätning är en grundläggande komponent i god vetenskap. Av detta skäl utvecklade forskare det internationella systemet för enheter, så kallade SI-enheter, för att standardisera mätningar i alla vetenskapliga discipliner. Även med ett standardiserat system finns det utrymme för osäkerhet i laboratoriet. Minimering av denna osäkerhet säkerställer en korrekt förståelse av en process eller ett experiment.

TL; DR (för länge, läste inte)

För att säkerställa korrekt mätning i kemilaboratoriet, använd alltid SI-enheter till kvantifiera och beskriv vad du mäter. Andra viktiga överväganden för korrekt mätning inkluderar noggrannhet, precision och signifikanta siffror.

SI-enheter

Vetenskapliga mätningar använder enheter för att kvantifiera och beskriva storleken på något. Exempelvis kvantifierar forskare längd i meter. Men eftersom det finns många olika enheter (t ex tum, fötter, centimeter), utvecklade forskare SI-enheter för att undvika förvirring. Med hjälp av gemensamma enheter kan forskare från olika länder och kulturer enkelt tolka andras resultat. SI-enheter inkluderar meter (m) för längd, liter (L) för volym, kilogram (kg) för massa, sekunder för tid, Kelvin (K) för temperatur, ampere (A) för elektrisk ström, mol för mängd och candela (cd) för ljusstyrka.

Noggrannhet och precision

Vid vetenskapliga mätningar är det viktigt att vara både exakt och exakt. Noggrannhet representerar hur nära mätningen kommer till sitt verkliga värde. Detta är viktigt eftersom dålig utrustning, dålig databehandling eller mänskligt fel kan leda till felaktiga resultat som inte ligger mycket nära sanningen. Precision är hur nära en serie mätningar av samma sak är med varandra. Mått som är oriktiga identifierar inte korrekt slumpmässiga fel och kan ge ett utbrett resultat.

Betydande siffror

Mätningarna är bara lika korrekta som mätinstrumentets begränsningar tillåter. Till exempel är en linjal markerad i millimeter exakt bara upp till millimetern eftersom det är den minsta tillgängliga enheten. Vid mätning måste dess noggrannhet bevaras. Detta uppnås genom "signifikanta siffror".

De signifikanta siffrorna i en mätning är alla kända siffror plus de första osäkra siffrorna. Till exempel kan en mätsticka avgränsad i millimeter mäta något för att vara exakt till fjärde decimalen. Om mätningen är 0,4325 meter finns det fyra signifikanta siffror.

Betydande siffror Limits

En icke-noll siffra i en mätning är en signifikant siffra. Nollor som uppträder före en decimal och efter en icke-noll siffra med ett decimalvärde är också signifikanta. Hela talvärden, som fem äpplen, har ingen inverkan på de signifikanta siffrorna i en beräkning.

Multiplicera och dela viktiga siffror

Vid multiplicering eller delning av mätningar räknas de signifikanta siffrorna i siffrorna. Ditt svar bör ha samma antal signifikanta siffror som det ursprungliga numret med det lägsta antalet signifikanta siffror. Exempelvis bör svaret på problemet 2,43 x 9,4 = 22,842 omvandlas till 23, avrundas upp från det partiella numret.

Lägg till och subtrahera signifikanta siffror

När man lägger till eller subtraherar mätningar bestämmer man antalet betydande siffror genom att notera placeringen av den största osäkra siffran. Till exempel svaret på problemet 212,7 + 23,84565 + 1,08 = 237,62565 bör omvandlas till 237,6, eftersom den största osäkra siffran är .7 i tionde platsen i 212.7. Ingen avrundning bör ske eftersom de 2 som följer .6 är mindre än 5.