Hei, nå skal vi se på siste del av kapittel 2 om eksperimentelt arbeid. Først skal vi se litt på hva som regnes som den vitenskapelige arbeidsmetoden. Den går ut på, den er basert på at man lager hypoteser basert på kjente teori og kjente modeller.
Denne hypotesen må formuleres slik at den er falsifiserbar. Det betyr at den skal være mulig å motbevise. For å teste hypotesen, for om mulig å falsifisere den, så utfører vi et eksperiment. Og dersom hypotesen ikke stemmer med resultatet fra eksperimentet, så må den forkastes. Da falsifiseres den.
Da må det utarbeides en ny hypotese som da testes på samme måte. Dersom resultatene stemmer overens med hypotesen, så er hypotesen styrka. Vi har altså ikke fått bevist hypotesen. Vi beviser aldri en hypotese, men den kan bli sterkere og sterkere hvis den ikke falsifiseres. Så det betyr at når en hypotese er såkalt vitenskapelig bevist, så betyr det rett og slett bare at den ikke er motbevist.
Den er ikke falsifisert. Så flyten i det er at vi har et problem, vi lager en hypotese, vi tester hypotesen med et eksperiment, og hvis eksperimentet motbeviser hypotesen, så er hypotesen falsifisert. Hvis den ikke motbeviser hypotesen, så er bare hypotesen styrka. Den er ikke bevist for det, den er bare styrka. En god metode må også inneholde variabelkontroll.
Det betyr at vi bare kan variere en variabel om gangen. Hvis det er mange forskjellige parametre inni et forsøk, så er det bare en som kan endres om gangen for å sikre resultatet. For eksempel, hvis vi ser på denne følgende reaksjonen.
sink i saltsyre, som gir sink-iona og hydrogen-gas. Sink pluss H+, blir til sink-iona og H2-gas. Den reaksjonen kan vi endre reaksjonsfarten på. Den reaksjonsfarten kan både påvirkes av konsentrasjonen av syre og overflaten av sink.
Og det betyr at hvis man skal måle reaksjonsfarten for denne reaksjonen, og om den endrer seg, så kan vi ikke endre på både konsentrasjon og overflate samtidig. Vi må ha samme overflate hver gang vi gjør endringer på konsentrasjonen av H+, mens skal vi se på hvordan reaksjonsfarten endrer seg med overflata, så må vi holde samme konsentrasjon av H+, samtidig. For hvis... vi endrer på to variabler samtidig og får forskjellige resultater, så vet du ikke hvilken av variablene som førte til endringer.
Når vi da får et resultat og vi skal sjekke det her opp mot en tabellverdi, så må vi vurdere standardbetingelsene. Og standardbetingelsene er satt til å være en atmosfæres trykk. 25 grader Celsius og en molar løsning, altså en mol per liter. Vi kommer tilbake til det i et senere kapittel. Og hvis man ser i tabeller og får forskjellige tabellverdier, så kan det skyldes at dem som har laget tabellene har definert standardbetingelser annerledes.
Dette er de vanlige parametrene. Men det kan hende noen har vært 20 grader Celsius for eksempel i stedet. Eksperimenter må gjennomføres slik at de er reproduserbar og gyldig.
Det betyr at vi må dokumentere metodene som brukes, sånn at disse metodene kan etterprøves av andre. Andre skal kunne gjøre akkurat samme metodene på akkurat samme måte. Og få akkurat samme resultat. Og gyldigheten forteller om et resultat gir informasjon om det vi vil måle, og da er variabelkontroll viktig. Det er viktig å ha en tydelig prosedyre som beskriver i detalj hvordan metoden utføres, for å sikre gyldigheten og for å sikre reproduserbarhet.
For at det skal være reproduserbart, betyr det at det skal kunne gjøres. Om igjen og om igjen av alle, med samme betingelser og for samme resultat. Yes.
Og så noen ganger så er det litt usikkerhet i måling, og det skyldes at vi aldri klarer å måle helt nøyaktig. Det er alltid en viss avvik. Og det skyldes at alle måleapparater viser mer eller mindre ulike verdier. Og hvis vi da dokumenterer et eksperiment, så er det derfor viktig at vi kan si noe om hvor stor eller liten usikkerheten er. Vi kan for eksempel ha to forskjellige termometer stående ved siden av hverandre.
Den ene kan vise 20 grader, den andre kan vise 21 grader samtidig. Det viser at det er ulik nøyaktighet, eller at det er unøyaktig. Så det betyr at når vi utfører et eksperiment, så vil vi alltid ha mulige feilkilder.
Det kan være at et målapparat viser feilverdi, men det kan også være at oppmåling med utstyr som er kalibrert for standardbetingelser brukes ved feil temperatur. For eksempel, hvis vi står på laboratoriet, så er det bare 20 grader Celsius i rommet, mens standardbetingelsene er 25 grader. Eller så kan det være menneskelig feil. Så vi kan dele feilkilder inn i tre. hovedtyper.
Det kan være systematiske feil. Det er feil som gjøres gang etter gang, som gir samme gale resultat hver gang. Og det er altså en systemfeil som følger alle forsøkene, og det kan for eksempel være at man leser av meniskenfeil. Jeg skal straks vise hva det er for noe.
Det kan være at temperaturen er gal. Det kan hende at at det er feil oppgitt konsentrasjon på standardløsning. La oss si at en kemilærer har laget en løsning som skal være 0,10 mol per liter, og så er det bare 0,11 mol per liter. Da blir det feil resultat hver gang.
Her har vi et glassutstyr. Vi ser veggene på glassutstyret, og her er... er vannoverflaten. Når glassutstyret blir ganske smart i halsen, så vil overflate kreftene trekke vann oppover, og da får vi det vi kaller for en menisk, eller meniskus på nynorsk engelsk.
Glassutstyret er laget slik at bunnen av menisken skal tangere den streken vi skal lese av, og det betyr at øynene våre må være i rett linje med den streken som menisken skal tangere. Vi sier har øynene for lavt eller for høyt, så leser vi av menisken feil. Det kan hende at noen som er litt uerfaren med det her, kan lese av toppen av menisken her, og da blir det enda større feil.
Så det er en systematisk feil. Og så har vi andre typer feil som kalles tilfeldige feil, som ikke har noen direkte årsak, og som påvirker hver analyse for seg selv. Parallelt er det hvis vi gjør samme forsøk flere ganger for å få mest mulig likt resultat og for å øke sikkerheten på resultatet. Hvis man da gjør to analyser helt like med helt samme betingelser to ganger, og så får vi feil på denne eller avvikende resultat, så har vi et tilfeldig feil.
Det kan være at man... Ikke lese av likt på alle paralleller, eller ikke holde målapparatet likt. Det kan jo være at det er to forskjellige elever som leser av menisken på de to forsøkene, og den ene leser rett, og den andre feil. Da har vi altså en tilfeldig feil i tillegg til en systematisk feil.
Men tilfeldige feil, dem minsker vi effekten av ved å gjøre mange målinger eller mange paralleller. Så hvis vi for eksempel skal måle reaksjonstiden til sink i syre, Hvis vi gjør det ti gang, så blir gjennomsnittsresultatet ganske bra i forhold til det det skal være. Den tredje typen feil vi har, det er de grove feilene. Det gir store utslag, og kan være for eksempel at man bruker feilformel i beregninger.
Det kan være at utstyret er skittent, ikke godt oppvaska. Det kan hende at man leser av galt på målutstyr, at man leser streken der, og så står den på 5, og så leser man av 15 for eksempel. Eller så kan det være å nullstille vekt før veiing.
Det er ting som gir store utslag, blir grove feil. Og så skal vi snakke litt om gjeldende siffer og avrunding. Og et svar kan aldri være mer nøyaktig enn de opprinnelige tallene. Og hvis vi trekker fra, eller legger til to tall, så skal ikke svaret ha flere desimaler enn det opprinnelige tallet med færre desimaler.
Så hvis vi legger sammen 12,6 og 1,23, og så får vi 13,83, så har vi ikke større nøyaktighet enn 13,8. Vi har ikke mer enn tre siffers nøyaktighet. Hvis vi bruker alle andre regneoperasjoner, så betyr det at svaret ikke kan ha flere gjeldende siffer enn det opprinnelige tallet med færrest gjeldende siffer.
Hvis vi ganger sammen 21,1 ganger 2,366, og så skriver vi på kalkulator, så får vi 49,9226. Og det er jo alt for stor nøyaktighet i svaret i forhold til de oppgavene vi har. Vi ser at tall nummer 1 har 3 siffers nøyaktighet, tall nummer 2 har 4 siffers nøyaktighet. Da er det det med 3 siffers nøyaktighet som styrer det her, og da får vi 3 siffers nøyaktighet i svaret også. Hvis vi tar 0,00103.
ganger 4,499, der ser vi at nullene som står foran skal ikke gjelde på nøyaktigheter. Så her er det tre sifters nøyaktighet som gjelder, mens 4,499 har fire sifters nøyaktighet. Og når vi ganger det ut, så får man jo 0,00463397.
For å skrive det helt nøyaktig, så må man enten skrive 0,00463, eller så skriver man det på standardform, som 4,63 ganger 10 minus tredje. I mellomregning kan man alltid ta med et ekstra siffer uten avrunding. Men i slutsvar skal det alltid avrundes i henhold til disse reglene.
Og det gjelder rett og slett at hvis man runder av i alle mellomregninger, og ikke tar med alle decimalene i videregning, så vil man få en feil som blir stadig større jo flere regneoperasjoner du gjør. Så hvis vi da har 1,03 mol pluss 0,6502 mol, og så ganger det med 63,35 gram per mol, så skal vi legge sammen de der, og får vi 1,680 hvis vi legger sammen de to der. Og da har jeg satt en strek på hvor siste gjeldende siffer skal være.
Så nullen tar vi med, men den bør ikke være der. Altså, vi tar den med i mellomregningen. Så gangler vi den ut, og så får vi tallet 106,4.
Og da ser vi at vi ikke har mer nøyaktighet enn tre siffer, som er det i det 1,03. Så derfor bør vi skrive svaret her som 106 gram. Vi har ikke større nøyaktighet, ettersett. Vi må også bruke standardform og prefiksa av og til for å få reglene til å overholdes. Og da må vi vite litt hva det er for noe.
Og da ser vi at 1000 gram er det samme som 1,000 kilogram. Og det er viktig at man tar med alle siffrene her for å få rett nøyaktighet. Og det er det samme som 1,000 ganger 10 i tredje gram. Skriver man 1 ganger 10 i tredje gram, så har vi bare ett siffers nøyaktighet.
1,0 milligram, da har vi to siffers nøyaktighet. Det er det samme som 0,0010 gram. Fortsatt to siffer snøaktighet.
Og milligram er det samme som tusendels gram. Så 1,0 milligram er det samme som 1,0 ganger 10 minus 3 gram. Her har vi den omregningstabellen, som dere sikkert kjenner fra før. Og da ser vi at hvis vi har 128 megabyte, så tilsvarer det 128 ganger 10 sjette byte, for mega er 10 sjette. Og da kan vi gjøre det om til standardform med å flytte 0,2 til venstre, og så øke eksponenten.
Det var alt vi rakk. Takk for