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    ACTIVIDAD 4

    DATOS

    MATERIAL VOLUMETRICOVaso de

    precipitado(g)

    Vaso + aguadestilada (g)

    Vaso + aguadestilada (g)

    Vaso + aguadestilada (g)

    Ml de Aguaque se

    Intentaron

    TomarPesada 1 Pesada 2 Pesada 3

    Probeta 30.4411 40.2201 40.2198 40.2196 30

    Pipeta graduada 35.7681 45.5783 45.5688 45.4599 30

    Pipeta volumtrica 34.9434 44.8067 44.7956 44.8013 30

    Bureta 25.3734 35.2385 35.2367 35.2392 30

    CLCULOS

    MATERIAL

    VOLUMETRICO

    Masa de Agua (g) Masa Vertida Precisin Error de Medicin

    ObservacionesPesada 1 Pesada 2

    Pesada3

    Suma Promedio(Desviacin

    estndar)

    Error Relativoal Valor

    Verdadero

    ErrorAbsoluto

    Probeta 9.779 9.7787 9.7785 29.3362 9.7787 0.00025 -2.21% -0.6638 Mayor Precisin

    Pipeta graduada 9.8102 9.8007 9.6918 29.3027 9.7676 0.06579 -2.32% -0.6973

    Pipetavolumtrica

    9.8633 9.8522 9.8579 29.57349.8578 0.00555 -1.42% -0.4266

    Bureta 9.8651 9.8633 9.8658 29.5942 9.8647 0.00129 -1.35% -0.4058 Mayor Exactitud

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    1. Calculen la masa vertida por cada uno de los materiales.Para calcular la masa se procedi primeramente a pesar

    1el instrumento a emplear, vaso de

    precipitado, que se utiliz como contenedor para el agua vertida por cada uno de los

    instrumentos de medicin: probeta, pipeta graduada, pipeta volumtrica y bureta. Los

    pesos obtenidos se anotaron en la tabla DATOS en la columna Vaso de precipitado (g). El

    siguiente paso consisti en repetir las pesadas, hasta completar tres, de cada uno de losinstrumentos de medicin, y cuyos datos obtenidos se anotaron en las columnas

    Vaso+agua destilada (g): Pesada 1, 2 y 3.

    Para la pesada se uso una bscula analtica y se tom para el peso del agua la

    equivalencia de 1 ml = 1g.

    Para los clculos de las medidas estadsticas, se uso el programa Excel, por lo que

    nicamente indicaremos las frmulas para calcularlas.

    Error absoluto

    error absoluto = valor experimentalvalor terico

    Error relativo

    valor relativo = ((valor experimentalvalor terico) / valor terico) x 1

    Porcentaje de error

    %error = ( (1valor experimental) / valor terico) x 100

    Clculo de la media o promedio

    Desviacin estndar

    1Cabe destacar que la masa se refiere a la cantidad de materia contenida en una sustancia, mientras que el peso

    se refiere a la fuerza ejercida entre la muestra y su entorno. Sirva de aclaracin que aunque utilicemos en lo

    sucesivo como sinnimos ambos trminos, estrictamente hablando es su masa a la que nos referiremos.

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    2. Determinen la precisin de cada uno de los materiales volumtricos.PRECISIN

    La determinacin de la precisin se hizo basndose en mtodos estadsticos, para lo cualse utiliz la desviacin estndar.

    La precisin expresa la reproductibilidad de una medida, es decir, la concordancia entre

    varias medidas de la misma sustancia o propiedad. (Programa de qumica analtica, pg

    14).

    Por lo tanto, para determinar la precisin se observ cual del conjunto de las pesadas de

    cada uno de los instrumentos presentaba la menor desviacin estndar. La probeta fue la

    que present la menor desviacin estndar la cual fue:

    S = 0.00025

    Est desviacin nos indica que la diferencia de peso entre las tres pesadas de la probeta esmnima, es decir, las tres pesadas de la probeta estn muy prximas entre s. Recordemos

    que la desviacin estndar es la raz cuadrada de la varianza, lo que nos indica que el

    valor obtenido, o ms bien valores, son uno positivo y uno negativo. Lo que se interpretacomo que cualquier valor de las tres pesadas que se elija de la probeta, se encontrar

    aproximadamente a 0.00025 del valor promedio (columna Promedio). Por lo tanto al

    presentar la probeta la menor desviacin estndar, se concluye que es la que tiene la

    mayor precisin.

    EXACTITUDLa exactitud es la correccin de una medida o la concordancia de las medidas con elverdadero valor de la cantidad medida.(Programa de qumica, pg 15)

    Partiendo de ello, la medida estadstica que representa esa correccin o concordancia esel error relativo al valor verdadero (E/T), el cual nos da una indicacin de proximidad que

    una medicin es relativa a al peso terico del agua.

    En los datos obtenidos se observa que el instrumento que presenta el error relativo menor

    fue la bureta, pues presenta un E/T de:

    E/T = 1.35%

    Por lo tanto se concluye que la bureta es la que tiene el mayor grado de exactitud.

    3. Indiquen los posibles errores de medicin.

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    Causas de errores de medicin Error debido al instrumento de medida.

    Error debido al operador.

    Errores debidos al instrumento de medida

    Error de alineacin. Error de diseo y fabricacin.

    Error por desgaste del instrumento.

    Error por precisin y forma de los contactos.

    Errores debidos a los factores ambientales Error por variacin de temperatura.

    Error de origen mecnico: las vibraciones.

    4. Elaboren una relacin de los materiales y reactivos que se van a utilizar en laprctica. *Incluyan las figuras de todos los materiales que se van a utilizar, losreactivos y la tabla de especificacin de seguridad del reactivo a utilizar.

    MaterialesVaso de precipitado:Los vasos de precipitados o beakers, sirven para mltiplespropsitos tales como contener, calentar, enfriar, disolver, mezclar, hacer reaccionar,etc.. Aunque tienen una graduacin, su precisin es muy baja; se trata simplemente de

    vasos de vidrio pirex con borde superior al estilo de jarra para facilitar el vertido de su

    contenido. Sus capacidades varan ampliamente desde los 50 hasta 5.000mls. (Manual

    de Prcticas, 2013)

    Vaso de Griffin Loarinin - Suelen ser de alturabaja en relacin a su dimetro1 (su altura viene aser 1,4 veces su dimetro; modelo A de la imagen

    adjunta) y suelen venir provistos de un pico o

    labio que facilita el vertido de lquidos sin que seproduzcan derrames.

    Vaso Berzelius - Suelen ser ms altos y esbeltos (su alturaviene a ser el doble de su dimetro; modelo B). A veces,carecen de pico vertedor y son apropiados para contener

    electrodos y para titulaciones.

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    Vasos Planos - a menudo son llamadoscristalizadores, porque la mayora se utilizan para

    realizar la cristalizacin de un compuesto a partir de

    una de sus disoluciones, pero a menudo tambin se

    utiliza como recipientes para su uso en calefaccin albao mara. Estos vasos por lo general no tienen

    escala graduada.

    Probetas: La probeta o cilindro graduada es un instrumento volumtrico, hecho devidrio, que permite medir volmenes y sirve para contener lquidos.

    Est formado por un tubo generalmente transparente de unos centmetros de dimetroy tiene una graduacin desde 0 ml hasta el mximo de la probeta, indicando distintos

    volmenes. En la parte inferior est cerrado y posee una base que sirve de apoyo,

    mientras que la superior est abierta (permite introducir el lquido a medir) y sueletener un pico (permite verter el lquido medido). Generalmente miden volmenes de

    25 o 50 ml, pero existen probetas de distintos tamaos; incluso algunas que pueden

    medir un volumen hasta de 2000 ml. (Wikipedia, 2013)

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    Pipetas: se utilizan para medir volmenes con gran exactitud. Las hay volumtricas ygraduadas: en las primeras se mide el volumen definido que marca la pipeta; en las

    segundas se puede medir el volumen total, que marca la pipeta o fracciones de sta.

    Pipeta volumtrica - Pipeta Volumtrica (o de transferencia): Mide elvolumen definido que esta, marca, no estn graduadas; se usa cuando deba

    tomarse una proporcional de una solucin valorada

    Pipeta graduada - Esta calibrada, se usa para medir pequeos volmenes delquidos, mide el total que marca la pipeta, o fracciones de este.

    o Pipeta de Morh o no terminales: Sirven para verter un volumen delquido hasta su capacidad mxima; dejan espacios sin graduar.

    o Pipeta Serolgica o no terminal: Sirven un volumen cualquiera delquido hasta su capacidad mxima; comienzan la graduacin desde la

    punta hasta la caa. Se debe vaciar hasta la ltima gota.

    Buretas: Las buretas son tubos cortos, graduados, de dimetro interno uniforme,provistas de un grifo de cierre o llave de paso en su parte inferior llamado robinete. Se

    usan para ver cantidades variables de lquidos, y por ello estn graduadas conpequeas subdivisiones (dependiendo del volumen, de dcimas de mililitro o menos).

    Su uso principal se da en volumetras, debido a la necesidad de medir con precisin

    volmenes de lquido variables.

    Los dos tipos principales de buretas son:

    Buretas de Geissler - la llave es de vidrio esmerilado; se debe evitar que ellquido est mucho tiempo en contacto con la bureta, pues determinados

    lquidos llegan a obstruir, e incluso inmovilizar, este tipo de llaves.

    Bureta de Mohr - la llave ha sido sustituida por un tubo de goma con una bolade vidrio en su interior, que acta como una vlvula.

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    Reactivo Agua destilada

    Densidad del agua destilada a 20C = 0.9982g/m3

    Pesada 1 2 3 X (media)

    Peso del vaso con agua 40.2201 40.2198 40.2196 40.2198

    Varianza (Xi X)2 0.00000009 0 0.00000004

    Desviacin estndar (s) = 0.00000013/2 = 0.000000065 = 0.00025

    magua = (40.2198g - 30.4411g)(1 - (0.0012 g/cm3 / 0.9982 g/cm3))-1

    magua = (9.7787g)(1 - 0.0012)-1

    magua = (9.7787g)(0.9988)-1

    magua = (9.7787g)(1.0012)

    magua = 9.7904g

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    Pipeta graduada:

    Peso del vaso vaco: 35.7681g

    Pesada 1 2 3 Media (X)

    Peso del vaso con agua 45.5783 45.5688 45.4599 45.5356

    Varianza (Xi X)2 0.00182329 0.00110224 0.00573049

    Desviacin estndar (s) = 0.00865602/2 = 0.00432801 = 0.06578

    magua = (45.5356g - 35.7681g)(1 - (0.0012 g/cm3 / 0.9982 g/cm3))-1

    magua = (9.7675g)(1 - 0.0012)-1

    magua = (9.7675g g)(0.9988)-1

    magua = (9.7675g)(1.0012)

    magua = 9.7792g

    Pipeta volumtrica:

    Peso del vaso vaco: 34.9434gPesada 1 2 3 Media (X)

    Peso del vaso con agua 44.8067 44.7956 44.8013 44.8012

    Varianza (Xi X)2 0.00003025 0.00003136 0.00000001

    Desviacin estndar (s) = 0.00006162/2 = 0.00003081 = 0.00555

    magua = (44.8012g - 34.9434g)(1 - (0.0012 g/cm3 / 0.9982 g/cm3))-1

    magua = (9.8578g)(1 - 0.0012)-1

    magua = (9.8578g)(0.9988)

    -1

    magua = (9.8578g) (1.0012)

    magua = 9.8696g

    Bureta:

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    Peso del vaso vaco: 25.3734g

    Pesada 1 2 3 Media (X)

    Peso del vaso con agua 35.2385 35.2367 35.2392 35.2381

    Varianza (Xi X)2 0.00000016 0.00000196 0.00000121

    Desviacin estndar (s) = 0.00000333/2 = 0.000001665 = 0.00129

    magua = (35.2381g - 25.3734g)(1 - (0.0012 g/cm3 / 0.9982 g/cm3))-1

    magua = (9.8647g)(1 - 0.0012)-1

    magua = (9.8647g)(0.9988)-1

    magua = (9.8647g) (1.0012)

    magua = 9.8765g

    1. Una vez calculada la masa del agua contenida en el material volumtrico que se

    quiere calibrar, utilizamos la frmula de la densidad para encontrar el volumen:

    2. Dividimos la masa del agua obtenida de cada material volumtrico, entre la

    densidad del agua (0.9982 g/cm3) y obtenemos los valores de volumen:

    3.4. Vprobeta = 9.7904g / 0.9982g/ml = 9.8080ml

    5. Vpipeta graduada = 9.7792g / 0.9982g/ml = 9.7968ml

    6. Vpipeta volumtrica = 9.8696g / 0.9982g/ml = 9.8874ml

    Vbureta = 9.8765g / 0.9982g/ml = 9.8943ml

    7. Finalmente, incorporamos a la frmula general de volumen de calibracin, el

    factor de dilatacin lineal () del vidrio para la temperatura de calibracin de 20C

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    Que para efecto del clculo, T=20Cpor lo que el resultado se multiplica por 1 y los

    valores quedan como se haban estimado antes

    Resultados.

    8. Obtenemos la tabla de comparacin de precisin de materiales volumtricos

    Material volumtrico Valor

    experimentalVe

    Valor

    terico Vt

    Error absoluto

    Ve-Vt

    Porcentaje de

    error 1-(Ve/Vt)*100

    Error relativo

    (Ve-Vt)/Vt*1

    Probeta 9.8080ml 10ml - 0.1920 1.92% 0.0192

    Pipeta graduada 9.7968ml 10ml - 0.2032 2.032% 0.0203

    Pipeta volumtrica 9.8874ml 10ml - 0.1126 1.126% 0.0113

    Bureta 9.8943ml 10ml - 0.1057 1.057% 0.0106

    Anlisis de datos.

    Posibles errores de medicin:

    Errores de paralaje en el ajuste del menisco al verter el agua destilada a cada

    uno de los materiales volumtricos

    Falta de escurrimiento de residuos al verter el agua destilada a los vasos de

    precipitado

    No se consider el coeficiente de dilatacin trmica del vidrio de que estn

    compuestos los materiales debido a los cambios de temperatura Falta de limpieza y secado adecuado de los materiales volumtricos

    Variacin de la temperatura del agua destilada

    Lectura inadecuada de temperatura en el termmetro o falta de calibracin de

    este

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    Falta de calibracin de la balanza analtica

    Mal diseo de origen o de fabricacin de los materiales volumtricos

    Conclusiones. De la tabla de resultados podemos observar que la bureta de este casoes el material volumtrico que mostr mayor precisin de volumen, con un porcentajede error del 1.057%, seguida de la pipeta volumtrica con 1.126%, la probeta con1.92% y finalmente se observa que la pipeta graduada tiene el porcentaje de error masalto en 2.032%, con lo cual se concluye que de los cuatro materiales volumtricosexpuestos, la bureta puede emplearse confiablemente y la pipeta graduada deberadescartarse con el fin de obtener resultados ms precisos. Cabe sealar que las causasprobables de estas variaciones en la precisin de los materiales volumtricos objetosde este estudio se mencionan en el prrafo anterior, de anlisis de datos

    5. Elaboren el procedimiento para la comparacin de la precisin de materialesvolumtricos

    a) Seleccin del instrumental adecuado (pipetas, buretas, probetas, vasos de

    precipitado, etc.) para el tipo de compuesto, sustancia, elemento que se vaya a

    comparar para determinar la precisin del material volumtrico.b) Pesar el recipiente donde se depositar el compuesto

    c) Verter el compuesto en el recipiente contenedor (vaso de precipitado)

    d) Pesar el vaso de precipitado con el compuesto

    e) Repetir la pesada por lo menos tres veces.f) Crear tabla de datos

    g) Calcular la media o promedio aritmticoh) Calcular el error absolutoi) Calcular el error relativo al valor verdadero

    j) Calcular el porcentaje de error

    k) Calcular la desviacin estndarl) Crear tabla de clculos estadsticos

    m)Determinar la precisin

    n) Determinar la exactitud

    6. Realicen un reporte con la estructura textual para reportar las prcticas.

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    BIBLIOGRAFAManual de Prcticas: Qumica General. (2009). Universidad Autnoma de Ciudad Jurez.

    Instituto de Ciencias Biomdicas. Chihuahua: UACD.

    Bureta. (2013). En Wikipedia: Extrado el 23 de Febrero del 2013 desde:

    http://es.wikipedia.org/wiki/Bureta

    Probeta. (2013). En Wikipedia: Extrado el 23 de Febrero del 2013 desde:http://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmica)

    Pipeta. (2013). En Wikipedia: Extrado el 23 de Febrero del 2013 desde:

    http://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmica)

    Scoog & cols. (2005). Fundamentos de Qumica Analtica. Octava Edicin. International

    Thomson Editores, S.A. de C.V. Mxico, DF. pp. 47-50.

    Harris, Daniel. (2005). Anlisis Qumico Cuantitativo. Tercera Edicin. Editorial Revert, S.A.

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    Martnez, Joaqun y cols. (2006). Experimentacin en Qumica General. Primera Edicin.

    International Thomson Ediciones Paraninfo, S.A. Madrid, Espaa. pp. 39-58.

    Dharan, Murali. (2002). Control de calidad en los laboratorios qumicos. Segunda

    reimpresin. Editorial Revert, S.A. Barcelona, Espaa. pp. 47-52.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Buretahttp://es.wikipedia.org/wiki/Buretahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Probeta_(qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bureta