Une mesure ne vaut que par sa précision : le nombre de chiffres significatifs la dit, et le choix de la verrerie la garantit. À l'Exetat, on te demande de compter ces chiffres et de reconnaître l'instrument qui convient à chaque geste du laboratoire.
L'essentiel
- Un chiffre significatif est un chiffre qui porte une information sur la mesure. On les compte en partant du premier chiffre non nul à gauche, jusqu'au dernier chiffre écrit à droite.
- Les zéros placés à gauche (0,00…) ne comptent jamais : ils servent seulement à placer la virgule. 0,0025 a 2 chiffres significatifs, comme 2,5.
- Les zéros placés entre deux chiffres non nuls comptent toujours (2,03 en a 3), et les zéros placés à droite après la virgule comptent aussi (0,02030 en a 4) : ils disent que la mesure est précise jusque-là.
- En notation scientifique, seuls les chiffres de la partie avant « × 10ⁿ » comptent : 2,03 × 10⁻² a 3 chiffres significatifs, 4,0500 × 10⁻³ en a 5.
- Instruments de précision : la pipette jaugée prélève un volume fixe très précis (10,0 mL, 20,0 mL) ; la fiole jaugée prépare un volume fixe précis de solution (100 mL, 250 mL) ; la burette graduée, munie d'un robinet, verse goutte à goutte la solution titrante en lisant le volume versé.
- Instruments peu précis : le bécher et l'erlenmeyer contiennent ou mélangent (l'erlenmeyer reçoit la solution à doser pendant un titrage) ; l'éprouvette graduée mesure un volume approximatif.
- Autres appareils : la pissette contient l'eau distillée pour rincer ou compléter au trait de jauge ; l'étuve est un four réglable (vers 110 °C) qui sèche la verrerie et les précipités ; le dessiccateur garde un objet sec pendant qu'il refroidit ; la propipette (poire) aspire le liquide dans la pipette sans pipeter à la bouche ; la balance analytique pèse au dixième de milligramme.
La méthode
- 1Pour compter les chiffres significatifs, repère le premier chiffre non nul en partant de la gauche : c'est le premier chiffre significatif.
- 2Compte tous les chiffres à partir de lui jusqu'au dernier chiffre écrit, zéros compris (zéros du milieu et zéros de droite).
- 3Si le nombre est en notation scientifique, compte seulement les chiffres de la mantisse (la partie devant × 10ⁿ).
- 4Pour un instrument, demande-toi ce que fait le geste : prélever un volume fixe (pipette jaugée), préparer un volume fixe de solution (fiole jaugée), verser un volume variable lu au fur et à mesure (burette), sécher (étuve), garder au sec (dessiccateur), rincer ou ajuster (pissette).
Un exemple résolu
Combien de chiffres significatifs comporte la mesure 0,0040500 g ? Écris-la en notation scientifique.
- 1.Les trois zéros de gauche (0,00) ne comptent pas : ils placent seulement la virgule.
- 2.Le premier chiffre significatif est le 4.
- 3.À partir du 4, on lit : 4, 0, 5, 0, 0. Le zéro entre 4 et 5 compte, et les deux zéros de droite comptent car ils sont écrits après la virgule.
- 4.Total : 5 chiffres significatifs.
- 5.En notation scientifique, on garde ces 5 chiffres : 0,0040500 g = 4,0500 × 10⁻³ g.
Réponse : 5 chiffres significatifs ; 4,0500 × 10⁻³ g.
Les pièges à éviter
- Compter les zéros de gauche : 0,00250 a 3 chiffres significatifs (2, 5, 0), pas 5 ni 6.
- Oublier les zéros de droite : 0,02030 a 4 chiffres significatifs, alors que 0,0203 n'en a que 3. Ces deux mesures ne sont pas aussi précises l'une que l'autre.
- Confondre pipette jaugée et burette : la pipette prélève un volume fixe, la burette verse un volume que l'on lit. Le mot « robinet » ou « goutte à goutte » désigne la burette.
- Choisir un bécher ou une éprouvette pour préparer une solution précise : seule la fiole jaugée donne un volume exact de solution.
- Confondre étuve (elle chauffe pour sécher) et dessiccateur (il ne chauffe pas, il protège de l'humidité pendant le refroidissement).
À retenir
On compte les chiffres significatifs à partir du premier chiffre non nul, zéros de droite compris ; pipette jaugée pour prélever, fiole jaugée pour préparer, burette pour titrer.