「忠犬もちしば」のAIボットを作ろう!

 かなり基本的な質問をさせていただきます(汗)。

 私は、化学基礎実験で硫酸の調整を行いました。
そこで硫酸のファクターを計算で求めようとしたのですが、有効数字について疑問に思うことがありました。
 滴定値の桁は4桁までの精度なので、ファクターも4桁にすべきなのではないでしょうか?
実例)
水酸化ナトリウムの滴定値
16.96ml
計算
1×0.05×1.031×16.96=2×0.05×x×10.00
x=0.874288
 ≒0.8743
H2SO4の濃度 N/20(F=0.8743)
0.8743×(1/20)=0.043715=0.04372N

でも、水酸化ナトリウムの滴定値は小数点以下2桁なので、ファクターもそうすべきではないかという話も聞いたので、混乱しています。
実例)
水酸化ナトリウムの滴定値
16.96ml
計算
1×0.05×1.031×16.96=2×0.05×x×10.00
x=0.874288
 ≒0.87
H2SO4の濃度 N/20(F=0.87)

 基本的な質問で恐縮ですあ、宜しくお願いします(>_<)

A 回答 (3件)

数式から0.05N(規定)のf=1.031の水酸化ナトリウムを使って、ファクターが未知の0.05N硫酸のファクターを求めているとすれば・・・



水酸化ナトリウム、硫酸の
1)価数1、2は、誤差がない(測定値でない)ので有効数字には無関係
2)規定数0.05も誤差がないので無関係
水酸化ナトリウムのファクターの有効数字は4桁
水酸化ナトリウムの滴定量の有効数字は4桁
硫酸の秤量も有効数字は4桁

従って、数学的には求めるファクターも有効数字4桁となり0.8743が求めるファクターになります。

余談ですが、標準試薬を見ると多くの場合、ファクターは小数点以下の桁数を合わせています。(多くの場合3桁、例えば、1.003と0.997)私はこれまで最終桁が問題になったことがないのでなぜこのようにしているかは考えませんでした。単なるラベルの印字幅の都合か、1を狙って調製した結果、前後するだけなので調製の精度(tolerance)の有効数字から小数点以下を有効数字と解釈している(上記例なら+0.003と-0.003)かも知れません・・

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E5%8A%B9% …
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この回答へのお礼

 お返事が遅れてしまって、すみません。
丁寧な解説ありがとうございます。やはり、小数点以下2桁ではなく、有効数字4桁で考えていいのですね。

 余談も、とても参考になりました。調製の精度の有効数字から小数点以下を有効数字と解釈しているという発想は、予想外で驚きました。

ありがとうどざいました。

お礼日時:2009/12/07 13:12

ファクターとは何ですか。



計算式の中に出てくる
0.05はどういう意味の数字ですか。
1/20だろうと思いますが。
この数字も有効数字の対象になります。
もし20倍に薄めた硫酸という意味であれば薄める操作に当然精度が伴います。

1と2は価数を表す数字ですから有効数字の対象にはなりません。

10.00という数字が出ています。
硫酸の体積だと思います。
この数字は4桁の数字の中で一番精度の低いものです。
計算を繰り返すと必ず精度が低くなります。
10.00より精度が下がれば3桁になります。

0.874が適当でしょう。
(0.05を有効数字として考えれば1桁になります。0.9です。)
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この回答へのお礼

返事が遅れてしまい、失礼しました。

 そして、説明不足になってしまい、重ね重ね失礼しました。
察しの通り、0.05は1/20のことであり、10.00という数字は硫酸のことです。

0.874が適当と判断していただきましたが、この4桁の数字の中で一番精度の低いものというのは前提として表記するのだと教わったことがあります。
つまり、4桁目の数字は精度としての信頼性は限りなくないのだけど、3桁目の精度を保証するために表記する必要があるのだそうです。

ですので、申し訳ありませんが、有効数字4桁で表記させていただきました。

説明が拙くて申し訳ありません。
ご回答、ありがとうございました。

お礼日時:2009/12/07 13:26

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%89%E5%8A%B9% …
↑こちらの「有効数字の桁数(有効桁数)」というところをご覧ください。
「16.96ml」は、「有効数字4桁」になることがお分かりだと思います。

その文中にある「科学的記数法」ですが、化学でもよく用いられるものです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0% …
有効数字をより明確に表わした表記法です(文中「正規化」の項参照)。

この表記法によれば、「16.96」は「1.696×10^1」と表わされ、
「有効数字4桁」であることが明快です。

このたびの計算では、有効数字4桁未満の精度の数値を計算に含めない限り、
結果の数値を「有効数字4桁」としても問題がないと思われます。
(用いた個々の数値の実際の精度に関しては、ご自身で判断下さい)
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この回答へのお礼

返事が遅れてしまい、失礼しました。
この計算では、有効数字4桁未満の精度の数値を計算に含めませんでしたので、有効数字4桁の精度で判断させていただきました。

参考URLのご紹介、ありがとうございました。

お礼日時:2009/12/07 13:18

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 測定の際の各液の体積の測定誤差。
 器具も何を使うか書いてませんが、メスピペットなどではかり取る液の量の誤差や、ビュレットの目盛りの読み取り誤差。
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またある先生は、
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もう一つ、
ホールピペットへと吸い上げた後に表面張力によって
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これらについて、化学的根拠に基づく答えを教えてください。

Aベストアンサー

このことについて,理科教育のメーリングリストというので話題になったことがあります。
JISでは規定がなくなったとか。
つぎのページで検索に「ホールピペット」といれるといくつか,そのときの話題がヒットします。
化学的にどうなのか,法的にはどうなのか,器具を作っている実態はどうなのか等々,参考になると思いますよ。

参考URL:http://rika.org/


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