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结构生物化学/有效数字

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有效数字是指用于进行测量或计算的有效数字位数。大多数数字实际上是有效的。零是唯一不有效的数字。它们仅用于定位小数点。

满足有效数字需要三个步骤。
1. 测量量必须包含小数点
2. 从左到右,移动到第一个非零数字
3. 必须计算该数字,并且其右边的每个数字都被认为是有效的

复杂情况

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位于小数点前后,且在数字末尾的零被认为是有效的。

有效数字的例子

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4 位有效数字
5.080 kM
9820. kM
5.080 x 10^3 M

3 位有效数字
3.00 x 10^2 mL
900. mL
0.300 L

2 位有效数字
9800 mL
5.90 x 10^3 L

1 位有效数字
500 mL
4 L

计算中的有效数字

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很多时候,有效数字过多,因此我们对答案进行四舍五入,以获得正确的位数。
最少的测量值通常决定整个计算的限制,从而决定最终答案中的有效数字位数。

算术运算中的有效数字

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1. 乘法和除法
答案的有效数字位数与有效数字位数最少的测量值相同。

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. 加法和减法
答案的有效数字位数与小数点位数最少的测量值的位数相同。

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

四舍五入规则

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1. 如果数字 >5,下一个数字加 1。
986.567 四舍五入到 986.57(5 位有效数字)或 985.6(4 位有效数字)。

2. 如果数字 <5,下一个数字保持不变。
.2921 四舍五入到 .292(3 位有效数字)或 .29(2 位有效数字)。

3. 如果数字 =5,下一个数字如果是奇数则加 1,如果是偶数则保持不变。
18.75 四舍五入到 18.8,但 18.65 四舍五入到 18.6

4. 必须在整个计算过程中保留一个或多个额外的有效数字。只有最终答案应进行四舍五入。

精确数字

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精确数字没有不确定性,通常是常数。
它们不会限制答案中的有效数字位数。
通常,精确数字将具有与计算所需的有效数字位数相同的位数。

例如:一天有 48 小时。一小时有 60 分钟。一分钟有 60 秒。英语字母表中有 26 个字母。

Silberberg, Martin S. 普通化学原理。波士顿:麦格劳-希尔高等教育,2007 年。印刷版。

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