四、有效数字及其处理规则,(一) 有效数字,1. 实验过程中遇到的两类数字,(1)非测量值,如:测定次数;倍数;系数;分数;常数(π),有效数字位数可看作无限多位数据位数反映测量的准确程度,这类数字称为有效数字可疑数字:有效数字的最后一位数字 通常为估计值,不准确2)测量值或计算值,有效数字的最后一位数字有±1个单位的误差有效数字 就是指分析仪器实际能测量到的数字,通常包括全部准确数字和最后一位不确定的可疑数字结果 绝对偏差 相对偏差 有效数字位数 0.51800 0.5180 0.518,2、有效数字意义,(1)表示实验结果的大小 (2)表示实验结果所包含的误差—正确地反映测量的准确程度±0.001 ±0.2% 3,±0.00001 ±0.002% 5,±0.0001 ±0.02% 4,3、数据中零的作用,(1) “0” 在两个非0数字的中间,,0为有效数字,1056 3. 02 10. 0504,(2) “0” 在数字的末位,,0为有效数字,12.50 1250. 0 1500,(四位),(三位),(六位),(四),(五),(四),(3) “0” 在小数点前后,,0不是有效数字,定位作用,,0.0158 0.0005,(三),(一),4、注意点,(1) 科学计量式中,只看前面部分,3.4 104,(二),(2) PH值,小数点后的数字位数为有效数字位数,pH = 4.34,(二),容量器皿:滴定管(如:25.32mL)、移液管(25.00mL); 取小数点后2位有效数字 容量瓶(如:100.0mL 、250.0mL)??? 量筒(量至1mL或0.1mL)如:25mL、 4.0mL,(3) 其它:,b. 分析天平的读数 万分之一天平(称至0.0001g):取小数点后4位有效数字,如:1.2350g 千分之一天平(称至0.001g):取小数点后3位有效数字,如: 0.234g 1%天平(称至0.01g):取小数点后2位有效数字,如:4.03g, 0.23g c.托盘天平(称至0.1g):取小数点后1位有效数字,如:4.0g, 0.2g,d.标准溶液的浓度:用4位有效数字表示。
如:0.1000 mol/L,(二)修约规则,1. 为什么要进行修约? 数字位数能正确表达实验的准确度,舍去多余的数字 2. 修约规则:“四舍六入五留双” (1)当多余尾数≤4时舍去尾数,≥6时进位14.3,14.4,(2)尾数正好是5时分两种情况:,14.4,a. 若5后数字不为0,一律进位,5后无数或为0,5前是奇数则将5进位, 5前是偶数则把5舍弃,简称“奇进偶舍”14.4,14.4,,有效数字位数修约规则: 四舍六入五考虑 五后非零应进一 五后是零看奇偶 奇进偶不进 不连续修约,3.示例与讨论,(1)示例:保留四位有效数字,修约: 14.2442 → 26.4863 → 15.0250 → 15.0150 → 15.0251 →,(2)一次修约到位,不能连续多次地修约 如 2.3457修约到两位,应为2.3, 如连续修约则为 2.3457→2.346→2.35→2.4 不对,14.24,26.49,15.02,15.02,15.03,(三)运算规则,1.加减法运算 结果的位数取决于绝对误差最大的数据的位数 (即以小数点后位数最少的数据为依据) 例: 0.0121 绝对误差: ± 0.0001 25.64 ± 0.01 1.057 ± 0.001,26.7091,,26.71,2. 乘除法运算,有效数字的位数取决于相对误差最大的数据的位数(即以有效数字位数最少的数据为依据) 例: (0.0325 5.103 60.06)/ 139.8 = 0.071179184 0.0325 (±0.0001 / 0.0325 ) 100% = ±0.3% 5.103 (±0.001 / 5.103) 100% = ±0.02% 60.06 (±0.01 / 60.06 ) 100% = ±0.02% 139.8 (±0.1 / 139.8) 100% = ±0.07%,,,(1)若某一数据中第一位有效数字大于或等于8,则有效数字的位数可多算一位。
如8.15可视为四位有效数字注 意,(2)在分析化学计算中经常会遇到一些倍数、分数,如2、5、8倍及1/2、1/3等,这些数字可视为足够准确,不考虑其有效数字的位数,计算结果的有效数字位数,应由其它测量数据来决定3)在计算过程中,为提高计算结果的可靠性,可以暂时多保留一位有效数字位数,得到结果时再根据数字修约的规定,弃去多余的数字一般可先修约后计算4)在分析化学计算中,对于各种化学平衡常数的计算,一般保留两位或三位有效数字对于各种误差的计算,取一位有效数字即已足够,最多取两位对于pH值的计算,通常只取一位或两位有效数字即可,如pH值为3.4、7.5、10.485)定量分析的结果,对于高含量组分(例如≥10%),要求分析结果为四位有效数字;对于中含量(1%~10%)范围内,要求有三位有效数字;对于低含量组分(<1%),一般只要求两位有效数字练习:正确表示下列结果的有效数字,(1) 4.030 + 0.46 – 1.8259 + 13.7,(2) 14.13×0.07650÷0.78,(3) lg( 1.75 ×10-5),(4) [H+] = 0. 50 mol·L-1, pH=?,答案(1)16.4 (2)1.4 (3)-4.76 (4)0.30,谢谢大家,。