tp #1 usosmateriales

USO DE MATERIALES DE USO DE MATERIALES DE LABORATORIOLABORATORIO

DETERMINACIÓN DE LA PRECISIÓN Y EXACTITUD DE INSTRUMENTOS

PRECISIÓN

indica de la reproducibilidad de las medidas realizadas con un mismo instrumento.

Se determina a través de la desviación promedio de un conjunto de medidas realizadas siempre con un mismo instrumento.

Se expresa con una cifra significativa.


DETERMINACIÓN DE LA PRECISIÓN Y EXACTITUD DE INSTRUMENTOS

EXACTITUD

indica cuanto se acerca el valor de una medida respecto del valor considerado “verdadero”

o “aceptado”.

Se determina a través del error absoluto que es la diferencia entre el valor considerado “verdadero”

y la medida.


ERROR RELATIVO indica la magnitud o impacto del error en la

medida que se está

realizando.Se determina a través del cociente entre el error

absoluto y el valor considerado “verdadero”.

Ej.: si se comete un error absoluto de 1m en la medida de un estadio de fútbol de 100 m, entonces el error relativo es de 1/100 para la medida del estadio.

Si se comete un error absoluto de 1m en la medida de la distancia La Plata-Buenos Aires de 100.000 m, entonces el error relativo es de 1/100.000 para la medida de la distancia.


Precisión de una Balanza GranatariaPeso objeto (g) promedio (g) desviación indiv

(g)

5,5733 5,571566 0,001734

5,5766 5,571566 0,005034

5,5697 5,571566 0,001866

5,5818 5,571566 0,0102340

5,5712 5,571566 0,000366

5,5568 5,571566 0,014766

PRECISIÓN = 0,006 g EXPRESIÓN CORRECTA DEL RESULTADO = (5,572 ±

0,006) g

La precisión

siempre con una

cifra significativa


Exactitud de una Balanza Granataria

Peso “aceptado”

del objeto = 5,5563 gEl valor “verdadero”

o “aceptado”

de una medida se obtiene con un instrumento más preciso y exacto.

Peso promedio = 5,572 g

Error absoluto, Ea

= |

5,5563 –

5,572 |

La exactitud de la balanza granataria

esEa

= 0,016 g


Error Relativo de la Medida

Error absoluto, Ea

= 0,016 g

Peso “aceptado”

del objeto = 5,5563 g

Error relativo, Er

%= ( Ea/peso “aceptado”) * 100Er

%= ( 0,016 g/5,5563 g ) * 100

Er

% = 0,29


Precisión de una Balanza de CadenaPeso objeto (g) promedio (g) desviación indiv

(g)

6,1225 6,122233 0,000267

6,1220 6,122233 0,000233

6,1222 6,122233 0,000033

6,1211 6,122233 0,001133

6,1218 6,122233 0,000433

6,1238 6,122233 0,001567

PRECISIÓN = 0,0006 g EXPRESIÓN CORRECTA DEL RESULTADO = (6,1222 ±

0,0006) g

La precisión

siempre con una

cifra significativa


Exactitud de una Balanza de Cadena

Peso “aceptado”

del objeto = 6,1170 gEl valor “verdadero”

o “aceptado”

de una medida se obtiene con un instrumento más preciso y exacto.

Peso promedio = 6,1222 g

Error absoluto, Ea

= |

6,1170 –

6,1222 |

La exactitud de la balanza granataria

esEa

= 0,0052 g


Error Relativo de la Medida

Error absoluto, Ea

= 0,0052 g

Peso “aceptado”

del objeto = 6,1170 g

Error relativo, Er

%= ( Ea/peso “aceptado”) * 100Er

%= ( 0,0052 g/6,1170 g ) * 100

Er

% = 0,085


Precisión de distintos materiales utilizados para determinar volúmenes

de líquidos

Precisión de un vaso de precipitados: ±

1 ml

Precisión de una probeta: ±

0,5 ml

Precisión de una pipeta graduada: ±

0,06 ml

La precisión de la Bureta es ±

0,05 ml

Orden creciente de precisión de los instrumentos volumétricos

Vaso < probeta < pipeta graduada < bureta

USO DE MATERIALES DE LABORATORIOUSO DE MATERIALES DE LABORATORIO

Diámetro del vaso diámetro de la probeta diámetro de la pipeta

5,00 cm

2,50 cm

~ 1,00 cm


1-

A partir de los diámetros del vaso, probeta y pipeta graduada, calcular la variación de altura ∆h que se observará

en los distintos instrumentos cuando se vierten 20,00 cm3

de un líquido.

2-

Sabiendo que la mínima diferencia de altura que puede observar el ojo humano es de 0,50 mm

(error de lectura), calcular el error de los distintos instrumentos.

Nota: estos instrumentos son cilíndricos por lo tanto, V = π

r2

h


A partir de los diámetros del vaso, probeta y pipeta graduada, calcular la variación de altura ∆h que se observará

en los distintos instrumentos cuando se vierten 20,00 cm3

de un líquido.

∆V = π

r2

∆h∆h = ∆V / π

r2

Vaso de precipitados ∆h = 20,00 cm3/ π

(2,50)2

cm2

∆h = 1,01 cm

Probeta ∆h = 20,00 cm3/ π

(1,25)2

cm2

∆h = 4,07 cm

Pipeta graduada ∆h = 20,00 cm3/ π

(0,50)2

cm2

∆h = 25,5 cm


Sabiendo que la mínima diferencia de altura que puede observar el ojo humano es de 0,50 mm

(error de lectura), calcular el error en volumen que se cometerá

con los distintos instrumentos.

Vaso de precipitados ∆V = π

r2

∆h∆V = π x

(2,50)2

cm2

x

0,050 cm∆V = 0,98 cm3

Probeta ∆V = π

r2

∆h∆V = π x

(1,25)2

cm2

x

0,050 cm∆V = 0,24 cm3

pipeta graduada ∆V = π

r2

∆h∆V = π x

(0,25)2

cm2

x

0,050 cm∆V = 0,0098 cm3

PROPAGACIÓN DE ERRORES EN LA SUMA Y RESTA

Suma de los pesos obtenidos en balanza granataria

y cadenaPeso objeto

(g)

b. granataria

b. cadena

suma

(g) desviación indiv. (g)4,4374 4,4698 8,9072 0,012624,4242 4,4687 8,8929 0,001684,4247 4,4694 8,8941 0,000484,4026 4,4693 8,8719 0,022684,4375 4,4693 8,9068 0,01222

Promedio de la suma = 8,89458

g PRECISIÓN = 0,01

g

EXPRESIÓN CORRECTA DEL RESULTADO = (8,89 ±

0,01) g

Quimica La Ciencia Central, T. L. Brown, 9na ed., pag.22


Peso del objeto en balanza granataria = (4,43 ±

0,01) g

Peso del objeto en balanza de cadena = (4,4693 ±

0,0002) g

4,43??4,46938,8993

g

Al sumar y restar, el resultado no puede tener más posiciones decimales que la medición que tiene menos

posiciones decimales


Peso del objeto en balanza granataria = (4,43 ±

0,01) g

Error absoluto, Ea = 0,01 g

Peso del objeto en balanza de cadena = (4,4693 ±

0,0002) g

Error absoluto, Ea = 0,0328 g

Sumatoria de los Ea = 0,01 g + 0,0328 g = 0,04 g

La propagación del error en la suma y la resta es la sumatoria de los errores absolutos de las medidas

individuales

PROPAGACIÓN DE ERRORES EN EL PRODUCTO Y COCIENTE

Determinación de la Densidad de una soluciónPeso

(g) Volumen

(ml) Densidad

(g/ml) desviación indiv. (g)18,8255 17,00 1,10738 0,00839618,3042 16,65 1,09935 0,00036621,1829 19,40 1,09190 0,00708420,8534 19,00 1,09755 0,00143420,8212 18,95 1,09874 0,000244Promedio de la densidad = 1,098984 g

PRECISIÓN = 0,004

g

EXPRESIÓN CORRECTA DEL RESULTADO = (1,099 ±

0,004) g

Quimica La Ciencia Central, T. L. Brown, 9na ed., pag.22

PROPAGACIÓN DE ERRORES EN EL PRODUCTO Y COCIENTE

En las multiplicaciones y divisiones, el resultado debe informarse con el mismo número de cifras significativas que tiene la medición con menos cifras significativas

Ej.: se pesan 3,4067 g de hidróxido de sodio y se llevan a un volumen de 20,00 ml. Calcular la concentración molar de la solución con el número de cifras significativas correctas.Nota: solamente las medidas experimentales limitan las c.s. del resultado.El peso molecular posee infinitas cifras significativas y no afecta las c.s. del resultado.

SENSIBILIDAD DE UN INSTRUMENTO

La SENSIBILIDAD es una medida de la respuesta de un instrumento a una perturbación.

Se denomina SENSIBILIDAD de un instrumento a la mínima variación de magnitud que puede determinar dicho

instrumento.

Sensibilidad de una balanza granataria

S = 0,025 div/mg

Sensibilidad de una balanza de cadena

S = 0,5 div/mg

SENSIBILIDAD DE LOS TERMÓMETROS

Los termómetros más sensibles poseen un capilar de pequeño diámetro y gran volumen de mercurio (bulbo

grande)

1-Termómetro con bulbo de gran volumen, S = 0,160 cm/oC

2-Termómetro con bulbo pequeño, S = 0,0933 cm/oC

3- Termómetro largo de capilar fino, S = 0,6329 cm/oC

4- Termómetro corto de capilar grueso, S = 0,0604 cm/oC


Una de las consecuencias de los cambios de temperatura que pueden sufrir los materiales, es la dilatación. La dilatación es siempre el cambio de volumen que sufren los materiales por la variación de la temperatura.

La dilatación de los líquidos se expresa como:

∆V =

Vo

∆T∆V variación de volumen; , coeficiente de dilatación cúbica; Vo

volumen inicial; ∆T, variación de temperatura

Por lo tanto, el volumen final del liquido será:

Vf

= Vo

(1 +

∆T)Hg

, coef. dilatación cúbica del mercurio = 1,8 10-4 oC-1

Vo

el volumen inicial del mercurio es el volumen del bulbo.


Cuando se produce una variación de la temperatura, el mercurio varía su volumen alcanzando un Vf .

Debido a que está contenido en un capilar cilíndrico, recorrerá mayor distancia cuanto menor sea el radio del capilar ya que,

Vf

= π

r2

h

h = Vf

/ π

r2

Vf

, volumen final del mercurio; r, radio del capilar; h, longitud recorrida por el mercurio

tp #1 usosmateriales

Documents