ما هي الأرقام المعنوية في الكيمياء؟
الأرقام المعنوية تشير إلى الأعداد التي تعكس دقة القياسات أو الحسابات، وتُعرف أيضًا بالمنازل المعنوية. تعبّر هذه الأرقام عن الحدود الدقيقية لقيم القياس أو الحساب، حيث يتفق العلماء على ضرورة معرفة جميع القيم بدقة أثناء القراءة أو القياس. تُحدد هذه الأرقام من خلال القراءة الحقيقية من أجهزة القياس مثل المسطرة أو الورنية، أو عبر الأجهزة الالكترونية كميزان. كل نوع من هذه الأجهزة له طريقة خاصة لتحديد الأرقام المعنوية لكل قيمة، وإليكم بعض الأمثلة:
كيفية قراءة رقم معنوي على المسطرة
عند قراءة القيمة، يجب أن تشمل جميع منازل الأرقام المؤكدة (الأرقام الظاهرة على المسطرة) بالإضافة إلى منزلة غير مؤكدة يقدرها من يقوم بالقياس.
كيفية قراءة رقم معنوي على الميزان
الميزان قادر على قياس ما يصل إلى خمسة أرقام دقيقة، مما يعني أنه يحدد قيمة تحتوي على خمسة أرقام معنوية.
قواعد الأرقام المعنوية في الكيمياء
يتم شرح القواعد التالية المتعلقة بقراءة وحساب الأرقام المعنوية في الكيمياء:
قواعد قراءة الأرقام المعنوية
عند تحديد الأرقام المعنوية في الكيمياء، يُتبع ما يلي:
- تُعتبر جميع الأرقام غير الصفرية أرقامًا معنوية، مثل الرقم 33.2 الذي يحتوي على ثلاثة أرقام معنوية.
- الأصفار الموجودة بين الأرقام غير الصفرية تُعتبر أرقامًا معنوية، كما في الرقم 2051 الذي يحتوي على أربعة أرقام معنوية.
- الأصفار البادئة (Leading) لا تعتبر أرقامًا معنوية، وذلك مثل الرقم 0.54 الذي يحتوي على رقمين معنويين فقط، وهما 5 و4.
- الأصفار الزائدة على يمين الفاصلة العشرية تُعتبر أرقامًا معنوية، مثل الرقم 92.00 الذي يحتوي على أربعة أرقام معنوية.
- الأصفار الزائدة في عدد صحيح على يمين النقطة العشرية تُعتبر أرقامًا معنوية، كما في الرقم 0.540 الذي يحتوي على ثلاثة أرقام معنوية.
- الأصفار الزائدة في عدد صحيح دون وجود رقم عشري لا تُعتبر أرقامًا معنوية، مثل الرقم 540 الذي يحتوي على رقمين معنويين فقط.
- الأرقام الدقيقة تحتوي على عدد غير محدود من الأرقام المعنوية، على سبيل المثال: 1 متر = 1.00 متر = 1.0000 متر = 1.0000000000000000000 متر.
- الأرقام في الترميز العلمي لا تُعتبر أرقامًا معنوية، مثل التعبير 10X الذي لا يمثل أي أرقام معنوية.
قواعد الحسابات للأرقام المعنوية
دائمًا ما تُعطي القيم الناتجة من العمليات الحسابية أرقامًا دقيقة أكثر مما تسمح به البيانات الأصلية. ولتحديد الأرقام المعنوية في ناتج العمليات الحسابية في الكيمياء، يتوجب اتباع القواعد التالية:
- يجب أن يحتوي ناتج عملية الجمع أو الطرح على نفس عدد المنازل العشرية للقيمة الأقل دقة المستخدمة، كالناتج من العملية 1.2 + 6.50 = 7.7 الذي يحتوي على رقمين معنويين.
- عدد الأرقام المعنوية في ناتج الضرب والقسمة يعتمد على عدد الأرقام المعنوية الأقل دقة المستخدمة، مثل: ناتج العملية 1.4 × 607 = 850 الذي يحتوي على رقمين معنويين.
- يجب الحفاظ على نفس عدد الأرقام المعنوية عند التحويل بين الشكل العشري والترميز العلمي، كما في الرقم 0.00012 الذي يحتوي على رقمين معنويين، وبالتالي سيكون الرمز العلمي الصحيح هو 1.2 × 10-4.
