República de Panamá

Ministerio de Educación

Universidad Autónoma de Chiriquí

Facultad de Medicina

Escuela de Emergencias Médicas

Laboratorio de Química

Medición: precisión y exactitud

A consideración de:

Profesor. Willian De gracia

Por:

Aponte, Ilda 9-740-1676

Hernández, Juan 4-769-427

Montenegro, María 4-778-638

Sánchez, Karen 4-769-809

David, 29 de agosto de 2012

Medición: precisión y exactitud

Objetivos

1. Diferenciar los conceptos de exactitud y precisión 2. Expresar correctamente una medición 3. Calcular la incertidumbre de una medición

Resumen

Para diferenciar, calcular y expresar correctamente una medición, fue necesario tener presente los conceptos de exactitud, precisión e incertidumbre. Se determino la masa promedio y la desviación estándar mediante el peso individual y colectivo de los centavos según sus fechas; luego se determino la precisión contando las gotas de un mililitro de agua varias veces. Se calculo en porcentaje de error, en la determinación de la densidad de lo líquidos; al calcular el factor de conversión y el porcentaje de error, midiendo los diferentes tamaños de clip. Por medio de esto se puede precisar y comparar los datos obetnidos.

Marco teórico

La ciencia depende grandemente de la información cuantitativa (mediciones). El resultado de estas mediciones son llevan a realizar conclusiones, por ello la calidad de estas mediciones es fundamental. Medición es el proceso mediante el cual se asignan numerales a características o atributos de un objeto o proceso a través de un conjunto de reglas definidas. Con la medición se busca conocer la magnitud de los fenómenos que nos interesa estudiar.

Exactitud: cuan cerca esta una medición del valor real de la cantidad medida.

Precisión. Se le conoce como la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en distintas mediciones realizadas en las mismas condiciones. Una medida precisa no es exacta. Sin embargo, como el margen de error está acotado y es conocido, nos permitirá extrapolar una medida suficientemente exacta.

Por ejemplo:

Los errores pueden ser de 2 tipos: sistemáticos y aleatorios.  Un error sistemático es aquel que se produce de igual modo en todas las mediciones que se realizan de una magnitud. Puede estar originado en un defecto del instrumento, en una particularidad del operador o del proceso de medición, etc.  Mientras que el error aleatorio es aquel error inevitable que se produce por eventos únicos imposibles de controlar durante el proceso de medición.

FASE EXPERIMENTAL

A. Determinación de la masa promedio y desviación

Después de calculada la masa promedio, calcule la desviación promedio, el cuadrado de la desviación y la desviación estándar y según los resultados que grupo de centavos están mejor fabricados.

1. Pesar individualmente los

cuatro centavos antes de 1981.

Anotar fecha a lado de la masa.

2. Calcule: X para la más de todos

los centavos

3. Repetir las mediciones para los centavos después de

1983. ¿habra diferencias

significativas entre la masa promedio de ambos grupos de

centavos?

4. Pesar todos juntos los

centavos antes de 1981. Anotar

peso

5. Pesar todos juntos los 4

centavos que son después de 1983.

Anotar

B. Determinación de la precisión

1. medir con una probeta exactamente 5,0mL de H2O.

2. usando una pipeta extraer 1mL de agua y contar cuantas gotas hay en el. Anotar

3. extraer otro mL y contar cuantas nuevamente el número de gotas.

4. Repetir una vez más. Anotar

5. sacar un promedio del número de gotas

6. determinar precisión a través del cálculo de desviación.

C. calcular el % de error en la determinación de la densidad de los líquidos.

1. Pesa un vaso químico limpio y seco

2. Mida con una probeta

cierta cantidad de

agua

3. Transfiere el liquido al vaso

químico y péselo

nuevamente.

4. Determina la densidad

del agua

5. Repite el mismo procedimiento

pero ahora agruegale el agua

una pequeña cantidad de de

NaCl. ¿cambia la densidad del

agua?

6. Compara la densidad

teorica del agua sola y la del

agua salada con tus resultados

obtenidos.

D. Calculando factor de conversión y el % de error

1Medir el tamaño de un clip en centímetros. Anotar las mediciones obtenidas.

2Repetir la medición pero ahora en pulgadas.

3Calcular los valores promedio para ambas mediciones

4Calcular el factor de conversión.

5Si después de hacer los cálculos el factor de conversión no es igual o muy cercano al valor verdadero, entonces determine el % de error.

6Si el % de error es mayor de 5% hay que repetir las mediciones.

Resultados

A. Determinación de la masa promedio y desviación estándar

Centavos antes de 1981n Valor medio Desviación (X1−X ) Cuadrado de la

desviación

1 3.0 0 02 3.0 0 03 3.0 0 04 3.0 0 0

∑= 12 ∑= 0 ∑= 0

X=∑ X1/¿n=12/4=¿¿3 S = √0/ (4−1)=¿¿0

Desviación estándar: 3.0−3.0

4=0

4=0

Centavos después de 1983n Valor medio Desviación (X1−X ) Cuadrado de la

desviación

1 2.5 0 02 2.5 0 03 2.4 -0.1 +0.014 2.5 0 0

∑= 9.9 ∑= -0.1 ∑= +0.01

X=∑ X1/¿n=9.9/ 4=¿¿2.5 S = √0.01/(4−1)=¿¿0.033

Desviación estándar: 2.5−2.4

4=0

4=0.025

S = (3.0±0) g

B. Determinación de la precisión

Cantidad de mediciones (n) Resultados1 22 gotas2 23 gotas3 23 gotas

Desviación estándar¿valor másalto−valormenor

¿ demediciones

Desviación estándar¿23gotas−22gotas

3=0,33

C. Calcular el % de error en la determinación de la densidad d e los líquidos

Resultados

Peso de vaso químico

48.74g

Vaso químico+agua

58,51g

Densidad del agua

0,98 g/ml

Peso del vaso químico con agua + sal

58.86g

Densidad del agua+sal

1,01g/ml

% de error 24,20

Vaso químico: 48.74g

Vaso químico + agua: 58.51g

58.51g−48.7 4 g=9.77 g

D=mv

D=9.77 g10ml

=0.98g /ml

Vaso químico agua+sal: 58.86g

58.86 g−48.74 g=10.1g

D=10.1g10ml

=1.01g /ml

% de error 0.789−0.98

0.789×100=24.20

D. Calculando en factor de conversión y el % de error

1. Medición de los clips en centímetros y pulgadas.

Clips Cm PulgAzul 10,0 3,9Rojo 10,1 3,9

Amarillo 10,1 4,0Blanco 10,2 4,1

2. Valores promedio.

∑ x1n

Valor promedio en centímetros: 10,1cm

10,0cm+10,1cm+10,1cm+10,2cm=40,4cm

40,4 cm÷ 4=10,1cm

Valor promedio en pulgadas: 3,97Pulg

3,9 pulg+ 3,9pulg+4,0 pulg+ 4,1pulg=15,9 pulg

15,9 pulg ÷4=3,97 pulg

3. % de error

valor experimental=10,1cm( 1,0 pulg2,5cm )=3,98 pulg

valor teorico=3,98 pulg

% deerror=(valor verdadero−valor teorico )

(valor teorico )×100

% deerror=(3,98 pulg−3,98 pulg)

(3,98 pulg ) ×100

% de error= 0

Discusión

La medición se refiere a la comparación que se establece entre una cierta cantidad y su correspondiente unidad para determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión. En este experimento utilizamos dos grupos de 4 centavos cada uno, el primero antes de 1981 y el segundo después de 1983, donde encontramos diferencias significativas entre ambos grupos de 0.5g ya que el primer grupo obtuvo una masa promedio de 3.0g mientras que el segundo grupo de 2.5g. En cuanto a la desviación estándar, es simplemente el "promedio" o variación esperada con respecto a la media aritmética. En el primer grupo (centavos antes de 1981) obtuvimos una desviación estándar de 0, ya que no hubo variación en la masa de los centavos, mientras que en el segundo grupo (centavos después de 1983) obtuvimos una desviación estándar de 0.025 ya que las masas de los centavos pesados tuvieron diferencias y no fueron exactas como en el resultado anterior.

Al medir las gotas de un mL varias veces nos permite saber la precisión con respecto a las unidades originales y así poder determinar las razones por la cual una medida es más preciso que otras.

Al calcular el porcentaje de error de un líquido nos podemos dar cuenta que debemos tener una gran exactitud y precisión, ya que esto afectara o aumentara el porcentaje de error en los resultados; y al agregar la sal a líquido nos dimos cuenta que la densidad va a aumentar según el volumen que presente la solución.

El factor de conversión es una fracción en la que el numerador y el denominador son medidas iguales o expresadas en unidades de medidas distintas, de tal manera, que esta fracción vale la unidad. En este laboratorio calcular el factor de conversión fue de manera sencilla ya que utilizamos un método efectivo como lo es la “regla de tres”.

Conclusión

Logramos diferenciar los conceptos de precisión y exactitud mediante la determinación de varias pruebas dadas en el laboratorio. También expresamos correctamente las mediciones según los procedimientos y los resultados.

Al llegar a los cálculos se tome en cuenta la incertidumbre de las medidas realizadas, que nos permite saber si nos afecta gravemente en los experimentos que realizamos.

Bibliografía

http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081024164759AARcb4E

http://tplaboratorioquimico.blogspot.com/2008/12/exactitud-y-precision.html

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Error_sistem%C3%A1tico

http://es.wikipedia.org/wiki/Desviaci%C3%B3n_est%C3%A1ndar

http://es.m.wikipedia.org/wiki/factor_de_conversi%C3%B3n

http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081023082327AA3GJvv

http://www.sabiask.com/sabiasque/ciencia/masapeso.html

http://diferencias-entre.com/diferencia-entre-masa-y-peso/

Cuestionario

¿Cual es la diferencia entre masa y peso?

Aunque a primera vista un usuario casual pudiera confundir ambos términos, masa y peso no son la misma cosa, ya que miden cosas diferentes. Sobre todo, dentro del ámbito del estudio de física o del ámbito científico, esta diferencia es muy notable y no cabe ninguna confusión al respecto. Veamos entonces en que se diferencian peso y masa:

La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza con la que dicho cuerpo es atraído por la gravedad, además la masa es una magnitud escalar, mientras que el peso es una magnitud vectorial. 

La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y también en gramos, toneladas, libras, onzas, ...

El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newtons (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza

Entonces, la masa no es lo mismo que el peso, que mide la atracción que ejerce la Tierra sobre una masa determinada

¿Cual es la diferencia entre densidad y peso específico?

La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es

debido a la relación P = m · g existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen

El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada.

DENSIDAD:

La densidad, es una de las propiedades más características de cada sustancia.

Es a masa de la unidad de volumen.

Se obtiene dividiendo una masa conocida de la sustancia entre el volumen que ocupa.

Llamando m a la masa, y v al volumen, la densidad, d, vale:

d= m/v.

Unidades.

En el Sistema Internacional la unidad de densidad es el kg (Unidad de masa) entre el m3 (unidad de volumen). Es decir, el kg/cm3

Sin embargo es muy frecuente expresar la densidad en g/cm3 (Unidad cegesimal).

PESO ESPECÍFICO.

El peso específico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen.

Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa.

Llamando p al peso y v al volumen, el peso específico, Pc, vale:

Pc= p/v

Mencione posibles causas de error que hayan afectado cada parte de laboratorio

A, C. El uso inadecuado de la balanza, ya que el aire en gran parte afectaba el peso que registraba y una mala medición con la probeta un posible error.

B. El uso inadecuado de la pipeta y la probeta nos hace ver los cambios en el conteo de las gotas.

D. Las posibles causas de error pueden ser producto del equipo utilizado o de la destreza de la persona que realiza la medición y para lograr un porcentaje de error bajo hay que tener cuidado al trabajar y el uso correcto de los instrumentos.