為什麼化學中有些公式非要將 ln 強行成 lg 與 2 303?

時間 2021-05-08 04:34:26

1樓:依古比古

我的理解是這樣的,這個應該是始於用電動勢法測定pH的方法,因為pH的定義裡面是lg(a(H+)),而能斯特方程裡面是lnJ,取指示電極和參比電極構成電池後,用能斯特方程計算其電動勢,lnJ的部分裡面會包含氫離子的活度,而這裡把ln轉成lg,就可以把lnJ換成pH,同時帶了乙個2.303的係數。

2樓:hl16010921

1.這種公式一般用於同實際有聯絡的場合使用。一般實驗偏差影響大於引數影響。

2.有時數量級是關鍵資訊,這樣這種公式更具直觀性。3.

經驗公式便於現場或實驗室直接估算。4.實際應用中方便易用可接受比嚴謹並繁瑣重要。

3樓:Salvia L

在計算器不普遍的時代,對數計算大多靠查表,因此很多書後面會附有常用對數表。寫成2.303是為了方便查表計算。要不然lg為什麼叫「常用對數」。

常用數都是學科習慣,2.303還有數學意義。比如測繪常用數4687,4787,0 10 10,有意義嗎,有意義。為什麼一定是這些數,不知道。

4樓:悅元

因為e這個東西是乙個很神奇的數,尤拉公式裡面就是對e的轉換。在實際應用中,更多應用的是自然對數,而非計算裡常用的底數10。

5樓:智商稅

附:化學中把單位換算的常數擷取一定位數,並寫進公式,是乙個極其壞的習慣。這本應是在實踐中自動換算的。

中國古代一些算術書,沒造個字代替圓周率,而是把22/7或者355/113硬寫進公式,也是這種極其壞的習慣的表現,特別體現在那些算術書表達球的體積結果的時候。

原答案:

常用對數表好查,常用對數方便口算、查算。

高中數學課本裡正文裡有一句話是:通常人們使用以10為底的常用對數;但科學技術中多用自然對數。

新教材換了寫法。但是仍然無法掩飾真相

這是重大誤區。

自然對數的唯一意義在理論分析上,只因為它的導數最簡單。

常用對數之所以常用,是因為它和科學計數法的耦合最完美。

對數的整數部分是多少,真數用科學計數法就寫成後面乘以10的多少次方;

對數的小數部分是多少,查對數表,就能找到真數前面的有效數字,正好就是1和10之間。

化學中,本來根據混合公式,恆溫下,濃度對自由能的貢獻就是乙個對數效應。而自由能恰好和電位完美掛鉤。用電位測量濃度,也就成了pH產生的原因;但對數效應本身是沒有規定底數的。

「pH等於5就知道質子濃度是10的-5次方摩拉的量級」,這樣的概念就十分簡潔。

附:氣體普適常數R就是玻爾茲曼常數和阿伏伽德羅常數的乘積,後者僅是數量到摩爾數的換算關係,而前者正是熵的對數本質所規定的,對數的底通過換底公式剝離出來的東西。

6樓:暗夜Dark

原因很多,主要是歷史原因,其他答主都已經解釋了。但這是教材僵化,脫離時代,不能與時俱進的典型案例。現在教育都講資訊化智慧型化,但是計算器普及之前的老古董方法居然還在教材裡躺著,不是歷史教材,是科學教材。

這是典型的不作為。

7樓:石勁松

lg叫常用對數,ln叫自然對數。常用的常用對數表只列出1—10之間的數的對數。以前計算不方便,有需要計算某數的任意底數的對數的時候,查常用對數表,使用換底公式間接計算,另外求較大數的對數時,也比較方便。

8樓:

以前人都用對數表計算,可沒有計算器。

也有國內的化學教材沒跟上時代的問題。有些教材早就號稱面向21世紀的教材了,結果現在還守在這些故紙堆裡。

9樓:鐵向榮

之前我也有這個疑惑……後來發現,如果你用G-H方程算出了平衡常數是e的次方,不如10的次方直觀。舉個例子,給沉澱溶解平衡常數,你更喜歡看到e還是10?

10樓:

方便算pH值、pKa

大多數使用lg的地方都涉及化學平衡,而取對數之前都是濃度的乘除法。取對數之後總是要乘上乙個常數,這個時候再把這個常數和2.303計算一下,得到乙個新的常數其實沒有什麼影響,絲毫不會增加計算的複雜度

這不僅僅是計算方便的問題,即使現在有計算器也還是更喜歡lg而不得ln10^-5 mol/L怎麼看都比e^-5 mol/L好理解吧

11樓:電卓院亜紀良

本質原因是以前計算器沒有普及的時候,只能靠查表或者用計算尺來計算對數,而對數表和計算尺上提供的一般都是常用對數,而且即使有自然對數的表,計算也比常用對數的計算要複雜一些。

不然為什麼常用對數lg會有「常用」這個名字呢?

這個可以從兩本書來側面印證:

人民教育出版社2023年10月版《中學數學用表》裡面只有「常用對數表」,而沒有「自然對數表」。

高等教育出版社2023年5月版《數學手冊》(原為人民教育出版社出版)裡面有「常用對數表」和「自然對數表」,但「常用對數表」加上插值部分可以查多達五位有效數字的對數值,範圍是1.0000到9.9999,多達25頁,不同數量級的真數的對數可以直接查,只需要修改首數即可;而「自然對數表」只能查四位有效數字的自然對數,的範圍只從1.

000到9.999,只有4頁,不同數量級的還得再查表加上或減去 ,計算遠比常用對數複雜。

12樓:truewillium

各種pK值用起來查起來都很方便,比如說:

pK1 = 2.34,pK2 = 3.45;

K1 = 4.6E-3,K2 = 3.5E-4;

lnK1 = -5.38,lnK2 = -7.94;

pK相較於lnK更容易轉變為習慣的十進位制。

以後是不是會有這樣的問題:

為什麼定積分非要強行推導原函式F()然後F(x2)-F(x1),而不是更方便的s=0;for(i=x1;i<=x2;i+=DELTA_X)s+=f(i);?

13樓:希望的繼承者

因為很久以前的計算精確度(甚至是計算器)直接算ln也是不夠精確的,所以近似成lg,這樣好歹「能算」,而現在怎麼都能算了,自然越精確越好,也就沒必要變成lg了,有些教材包括習題會保留這個近似,但也僅此而已,學習的話只記ln的就行

14樓:我錯了大哥

學化學嘛

以前因為計算機和計算器都不方便也不普及

mol/L用M代替

ln難以計算換成lg之後可以查對數表

方便各種計算

咱們現在敲敲計算器自然覺得2.303lg很難敲,按一下ln就好了,但是那個時候lg又好查表又好估算,還是lg方便

15樓:楚孟輝

因為教材編者當年上大學是沒有計算器可以按的,對數計算是需要用計算尺或者查對數表的。以十為底的常用對數表最常見,為了方便計算所以換了個底數

近些年新出的一些教材沒有刻意地把自然對數換為常用對數,原因之一就是科學計算器的普及。幾乎是每個理工科大學生人手一台。

16樓:Phosphates

這是個好問題。實際上這反映了歷史殘留問題——我們不能用今天的生活去想象以前的日子。我們現在計算對數很方便,網上瀏覽器敲進去就可以計算,購買的卡西歐的計算器也可以計算;但是以前不方便計算啊!

還記得我小時候的計算器,只能計算加減乘除的,沒法計算開方、冪指數以及對數這些運算。

而以10為底的對數相對容易計算得多。比如如果乙個數值等於12345,以10為底的話就算我們不知道具體等於多少也能一眼看出來是4-5之間;但是以e為底就難多啦。當時有對數表可以很方便地查出來以10為底的對數值。

此外,以10為底也與科學計數法更加切合。

實際上,我覺得放在今天,已經不需要去把ln換成lg與2.303了,畢竟今天的計算器計算已經很方便了。但是很多教材還是以前的教材,所以還沒有更改過來。

相信未來的教材不會再使用lg與2.303了,而是全統一成ln

17樓:

鉚工說得有道理。計算器不普及的年代有種東西叫對數表,用來查整數的對數。對數表是按lg編的,所以將ln換成lg更便於計算。

18樓:

無聊的問題。用哪個公式不能計算啊?

在普遍使用計算機的時代,用ln還是2.303lg其實沒有本質區別,如果你覺得精度不夠,那可以給2.303多取幾位有效數字。

但是只用口算的話,考慮到人類普遍使用十進位制而非e進製,更常出現的是稀釋到10倍、100倍而非稀釋到e倍,那麼使用lg就是比使用ln算得快。請在2s內口算出lg2000和ln2000的近似值?

因為你覺得ln是最自然最完美的對數,換成lg就要乘以2.303這個係數,就有了人工的雕琢感,就不夠自然了!

,你願意用,那就用,不反駁。

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