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CURSO DE MÉTODOS DE ANÁLISIS INSTRUMENTAL

TRABAJO PRÁCTICO No.1 TEMA 1

ESTADÍSTICA Y APLICADA EN EL ANÁLISIS INSTRUMENTAL

Elaborado por: J. Pitty I Semestre 2015 UNAN-Managua

1. a) Defina error determinado y dé dos ejemplos de errores determinados b) En la preparación de una muestra solución para el análisis, las pipetas usadas realmente entregan 4,92 mL en lugar de los 5,00 mL que se suponían que entregan. ¿Podría esto causar error determinado e indeterminado en el análisis de esta muestra? 2. a) Defina precisión b) ¿Afectan los errores determinados a la precisión? 3. a) Defina exactitud b) ¿Cómo puede la exactitud de un procedimiento analítico ser determinada? 4. a) ¿Cuál es la definición estadística de sigma (σ)?

b) ¿Qué porcentaje de mediciones podrían caer dentro ±2σ del valor de verdad para un conjunto de

datos con errores no determinados, asumiendo una distribución Gaussiana del error aleatorio? 3.13, 3.24, 3.41, 3.13, 3.42, 3.19 6. La masa verdadera de una perla de vidrio es 0.1026 g. Un estudiante toma cuatro mediciones de la masa de la perla sobre una balanza analítica y obtiene los siguientes resultados: 0.1021g, 0.1025g, 0.1019g, y 0.1023g. Calcular la media o promedio aritmético, la desviación estándar promedio, la desviación estándar, el % DER, el error absoluto de la media, y el error relativo de la media. 7. El siguiente conjunto de datos representan los resultados de medidas replicadas de plomo, expresados como ppm de Pb. ¿Cuáles son:

a) La media aritmética b) La desviación estándar c) El Límite de Confianza (CL) de los datos al 95 %

2.13, 2.51, 2.15, 2.17, 2.09, 2.12, 2.17, 2.09, 2.11, 2.12 d) ¿Alguno de los datos parece estar “fuera de línea” con respecto al resto de los datos? ¿Hay algún dato o datos fuera de la regla de las 4σ para el rechazo de datos sospechosos? ¿Debería ignorarse el dato sospechoso en los cálculos? 8. a) Explique la importancia de un buen muestreo b) Dar tres ejemplos de precauciones que deberían tomarse en el almacenamiento de la muestra 9. a) Ilustre la diferencia entre precisión o exactitud b) ¿Afectan los errores indeterminados a la precisión o la exactitud? 10. Los resultados en el problema 7 fueron obtenidos para el contenido de plomo de una muestra de alimento. El Límite Superior recomendado para plomo en este alimento es 2,5 ppm. a) ¿Son los resultados mayores que 2,5 ppm de Pb con un Límite de Confianza (CL) al 95%? b) Si el nivel regulatorio se disminuye para permitir no más de 2,00 ppm de Pb, es el contenido de Pb del alimento mayor que 2,00 ppm con un LC al 95%.? 11. La media de ocho réplicas de determinación de glucosa en sangre es 74,4 mg de glucosa/100 mL de sangre. La desviación estándar de la muestra es 1,8 mg de glucosa/100 mL de sangre. Calcular los límites de confianza (CLs) al 95% y 99% para la concentración de glucosa. 12. El contenido de Tungsteno de una muestra de referencia fue medido por dos métodos; espectrometría

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de fluorescencia de rayos X (XRF), el método estándar, y por ICP-AES. Los resultados como porcentaje en peso de tungsteno está dados en la siguiente tabla. ¿Son los resultados de los dos métodos significativamente diferentes a un LC al 95%? ¿Hay algún

sesgo en el método por ICP? (Dato: el método estándar se puede considerar que tiene una media = μ).

Réplica No. XRF ICP-AES

1 3,07 2,92

2 2,98 2,94

3 2,99 3,02

4 3,05 3,00

5 3,01 2,99

6 3,01 2,97

13. El ion nitrato en agua potable se puede determinar midiendo la absorbancia del agua a 220 nm en un Espectrofotómetro ultravioleta-visible (UV/VIS). La absorbancia es proporcional a la concentración de ion nitrato. El método se describe en el “Standard methods for the Examination of Water and Wastewater”. Los estándares de calibración fueron preparados y sus absorbancias medidas. Los resultados están dados en la siguiente tabla. (nota: en la absorbancia del blanco, el estándar de 0,0 mg de nitrato/L fue establecido con 0,000 en este experimento. Un valor no cero blanco se resto de todos los estándares antes que la curva de calibración sea graficada y la ecuación calculada.)

Ion Nitrato (mg/L) Absorbancia

0,00 0,000

1,00 0,042

2,00 0,080

5,00 0,198

7,00 0,281

a) Hacer un gráfico “x-y” mostrando los datos experimentales con la absorbancia graficada sobre el “eje y”. b) Determine la ecuación de la línea de los mínimos cuadrados a través de los puntos, con “y” como la

absorbancia y “x” como la concentración de ion nitrato. c) Calcule la incertidumbre en la pendiente y el intercepto d) ¿Cuál es el valor del coeficiente de correlación para la línea?

14. a) Nombre los métodos instrumentales que pueden usarse para el análisis cualitativo elemental b) Nombre los métodos instrumentales que son usados para el análisis cuantitativo elemental 15. a) Nombre los métodos instrumentales que pueden ser usados para la identificación de grupos funcionales orgánicos. b) ¿Qué métodos instrumentales proveen información sobre la estructura molecular, esto es, indican cuáles grupos funcionales están cerca unos de otros en una molécula orgánica? 16. ¿Qué métodos instrumentales son mejores para el análisis cuantitativo de a) una mezcla compleja, b) mezclas simples, o c) compuestos puros.