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有效数字问题,是化学实验数据处理过程必须留意的问题. 近年来随着计算机技术普及化程度越来越高,这
方面的教学反而有所弱化. 本文拟结合具体步骤,介绍化学实验中有效数字的若干规定, 供参考.
1. 仪器的最小刻度与化学实验的读数法则
化学实验测量时的读数法则是:依据仪器的最小刻度,可多估读一位.
例如:量筒的最小刻度为1mL,读数时,可记为21.2mL、10.5mL或6.4mL等;
移液管或滴定管量取液体体积较准确,其最小刻度为0.1mL,读数时,可记为25.00mL、1.00mL或5.45mL等;
容量瓶量取液体体积同样较准确,其最小刻度也认为是0.1mL,读数时,可记为25.00mL、50.00mL或
100.00mL等;
台秤,最小刻度为1g,读数时,可记为1.0g、4.3g或10.8g等;
分析天平,最小刻度为0.001g,读数时,可记为,12.9700g、103.0002g或1.0001g等.
2. 化学实验数据的有效数字位数确定
从左边第一位不是0的数字算起,有几位,则化学实验数据的有效数字位数就是几位.
例如:2.004,有效数字位数为4位;0.00480,有效数字位数为3位;25.00,有效数字位数为4位.
2.1 化学实验数据的有效数字位数确定的三种特殊情况
①常数的有效数字位数规定为任意位.
诸如:圆周率π=3.1415…,它的有效数字位数位为任意,计算需要几位有效数字,圆周率即可提供几位;
重力加速度g=9.806…,它的有效数字位数位亦为任意,计算需要几位有效数字,重力加速度便可提供几
位;
再如:圆的周长计算公式:L=2πR (1)
式(1)中“2”可视为常数,其有效数字位数位为任意.
②末尾为0的整数,必须写成科学计数法,方能确定其有效数字位数.
诸如:3900,其有效数字位数为不确定.
当记成:3.900×103时,有效数字位数为4位;如果记成:3.90×103时,有效数字位数为3位;如果记成:
3.9×103时,有效数字位数为2位.
③pH值的首数,不计入有效数字的位数;尾数有几位,有效数字位数即为几位.
诸如:pH=4.75,有效数字位数为2位;pH=10.02,有效数字位数为2位.
3. 有效数字运算法则
①加减法:规定计算结果的小数点位数与(加数或减数中)小数点位数最少的相同.
例如:2.0+14.58+0.3578=16.9
35-5.00-2.68=27
②乘除法:规定计算结果的有效数字位数与(乘数或除数中)有效数字位数最少的相同.
例如:2.0×34.004=68
6.846÷2.0=3.4
③对数运算:计算结果规定与乘除法规定保持一致;另需注意对数运算结果的首数不计入有效数字位数.
例如:lg(1.8×10-5)=-4.74
pH=-lg(c/cθ)=-lg[(0.045mol·dm-3)/(1.0mol·dm-3)]=-lg(0.045)=1.35
备注:计算过程如果遇到数字取舍问题, 遵守原则为四舍六入五留双.
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GMT+8, 2024-11-23 23:04
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