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結構生物化學/有效數字

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有效數字是指用於進行測量或計算的有效數字位數。大多數數字實際上是有效的。零是唯一不有效的數字。它們僅用於定位小數點。

滿足有效數字需要三個步驟。
1. 測量量必須包含小數點
2. 從左到右,移動到第一個非零數字
3. 必須計算該數字,並且其右邊的每個數字都被認為是有效的

複雜情況

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位於小數點前後,且在數字末尾的零被認為是有效的。

有效數字的例子

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4 位有效數字
5.080 kM
9820. kM
5.080 x 10^3 M

3 位有效數字
3.00 x 10^2 mL
900. mL
0.300 L

2 位有效數字
9800 mL
5.90 x 10^3 L

1 位有效數字
500 mL
4 L

計算中的有效數字

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很多時候,有效數字過多,因此我們對答案進行四捨五入,以獲得正確的位數。
最少的測量值通常決定整個計算的限制,從而決定最終答案中的有效數字位數。

算術運算中的有效數字

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1. 乘法和除法
答案的有效數字位數與有效數字位數最少的測量值相同。

例如:2 mL x 4.3 mL x 22.29 mL = 2 x 10^2 mL
2000. mL / 10. = 20. X 10^1 mL

2. 加法和減法
答案的有效數字位數與小數點位數最少的測量值的位數相同。

例如:22.2 mL + 22.22 mL = 44. 4 mL
23.2 mL – 10.00 mL = 13.2 mL

四捨五入規則

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1. 如果數字 >5,下一個數字加 1。
986.567 四捨五入到 986.57(5 位有效數字)或 985.6(4 位有效數字)。

2. 如果數字 <5,下一個數字保持不變。
.2921 四捨五入到 .292(3 位有效數字)或 .29(2 位有效數字)。

3. 如果數字 =5,下一個數字如果是奇數則加 1,如果是偶數則保持不變。
18.75 四捨五入到 18.8,但 18.65 四捨五入到 18.6

4. 必須在整個計算過程中保留一個或多個額外的有效數字。只有最終答案應進行四捨五入。

精確數字

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精確數字沒有不確定性,通常是常數。
它們不會限制答案中的有效數字位數。
通常,精確數字將具有與計算所需的有效數字位數相同的位數。

例如:一天有 48 小時。一小時有 60 分鐘。一分鐘有 60 秒。英語字母表中有 26 個字母。

Silberberg, Martin S. 普通化學原理。波士頓:麥格勞-希爾高等教育,2007 年。印刷版。

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