۱. اهمیت اندازه‌گیری در شیمی
اندازه‌گیری در شیمی نقش کلیدی در درک و توصیف خواص مواد و واکنش‌های شیمیایی دارد. در آزمایش‌های شیمیایی، اندازه‌گیری دقیق و صحیح مقادیر مختلف مانند جرم، حجم، دما و غلظت، برای پیش‌بینی رفتار مواد و انجام محاسبات ضروری است.
۲. کمیت‌های فیزیکی و واحدهای اندازه‌گیری
در شیمی از سیستم بین‌المللی واحدها (SI) برای اندازه‌گیری استفاده می‌شود. مهم‌ترین کمیت‌های فیزیکی در شیمی عبارتند از:
| کمیت فیزیکی | واحد SI | نماد |
|---|---|---|
| جرم | کیلوگرم | kg |
| طول | متر | m |
| حجم | لیتر یا متر مکعب | L یا m³ |
| دما | کلوین | K |
| زمان | ثانیه | s |
| مقدار ماده | مول | mol |
📌 مثال: جرم یک مول آب تقریباً ۱۸ گرم است.
۳. دقت و صحت در اندازه‌گیری
- دقت (Precision): نزدیکی داده‌های اندازه‌گیری‌شده به یکدیگر.
- صحت (Accuracy): میزان نزدیکی مقدار اندازه‌گیری‌شده به مقدار واقعی.
📌 مثال: اگر جرم یک شی ۵۰ گرم باشد و سه اندازه‌گیری به ترتیب ۴۹.۸، ۴۹.۹ و ۵۰.۰ گرم ثبت شود، داده‌ها هم دقیق و هم صحیح هستند.
۴. ارقام معنادار (Significant Figures)
- اعداد با معنی، اعدادی هستند که میزان دقت اندازه‌گیری را نشان می‌دهند.
- قوانین ارقام معنادار:
- همه اعداد غیر صفر معنادار هستند. (مثلاً ۲۳.۴۵ → ۴ رقم معنادار)
- صفرهای بین اعداد غیر صفر معنادار هستند. (مثلاً ۱۰۲.۳ → ۴ رقم معنادار)
- صفرهای اول بی‌معنی هستند. (مثلاً ۰.۰۰۳۴ → ۲ رقم معنادار)
- صفرهای آخر در اعداد اعشاری معنادارند. (مثلاً ۲.۳۰ → ۳ رقم معنادار)
📌 مثال: عدد ۰.۰۱۰۵۰ دارای ۴ رقم معنادار است.
۵. روش‌های متداول اندازه‌گیری در شیمی
- جرم: با ترازوهای دیجیتال و آنالوگ اندازه‌گیری می‌شود.
- حجم: با استوانه مدرج، بورت، پیپت و بالن ژوژه اندازه‌گیری می‌شود.
- دما: با دماسنج‌های جیوه‌ای، الکلی و دیجیتال سنجیده می‌شود.
- غلظت: معمولاً برحسب مولاریته (mol/L) بیان می‌شود.
📌 مثال: برای تهیه محلول ۱ مولار NaCl، باید ۵۸.۵ گرم نمک را در ۱ لیتر آب حل کرد.
