CALIBRACION DE UN MATRAZ VOLUMETRICO.docx

MEDIDA Y TRATAMIENTO ESTADISTICO DE DATOS, CALIBRACION DE UN MATRAZ MATRAZ VOLUMETRICO Holy James Mina Olaya, Santiago Gonzales holy ho ly james-10@hotmai  [email protected] l.com ;  ; santiagonzalez12-@h [email protected] otmail.com Unie!si"a" "el #alle, $ac%lta" "e &iencias '(actas, )ecnolog*a +%*mica 211 $echa "e !ealizaci/n e!e!o 12 "el 2013 $echa "e ent!ega 21 el 2013

RESUMEN. 'n este ino no!me se 4!esen senta la 4!5ct 4!5ctica ica "e lao! lao!ato ato!i !io o 6 Calibración de un Matraz Volumétrico 7, en la c%al se as4i!a int!o"%ci! al est%"iante a los conce conce4to 4tos s "e cali cali!a !aci/ ci/n, n, me"i"a me"i"a,, 4!ec 4!ecis isi/ i/n, n, e(ac e(acti tit% t%", ", e!!o e!!o!! y ci! ci!as as signi signiica icati tias as a"em5s a"em5s "e 4!ete 4!eten"e n"e!  !  ense8 ense8a! a! el manej manejo o y %tili %tilizac zaci/ i/n n "e alg9 alg9n n mate mate!i !ial al ol% ol%m: m:t! t!ic ico o y "e la alanza "e 4latillo. Se "esc!ien los mate mate!i !ial ales es,, e%i e%i4o 4os s y !eac !eacti tio os s a %tiliza!, as* como el 4!oce"imiento y %n "iag!ama "e l%jo "el mismo. 'n el a4a!ta"o "e
INTRODUCCION.

se com4!o/ com4!o/ em4*!ic em4*!icamen amente te %e la me"ici/n ace!ta"a "e %na s%stancia "e4en"e "e la cali!aci/n "el e%i4o %e %e se %se, %se, ya %e %e e(is e(iste ten n %nos %nos acto acto!es !es e(te e(te!no !nos s %e %e hace hace %e %e la me"ic me"ici/n i/n no sea sea esta estale le,, como como 4o!  ejem4lo '!!o!es "ei"o al o4e!a"o!, '!!o!es "ei"o a los acto!es amientales, amientales, '!!o!es inst!%mentales inst!%mentales y '!!o '!!o!e !es s "e M:to M:to"o "o. . &omo &omo 4!im 4!ime!  e!  4aso, se 4!oce"i/ a 4esa! %n mat!az ol%m:t!ico "e 23m? ac*o "e c%al c%al% %ie ie!! s%sta %stanc ncia ia o mate mate!i !ial al y 4oste!io!mente 4oste!io!mente se 4!osig%i/ 4!osig%i/ a !ealiza!  la me"i me"ic ci/n i/n "el 4eso "el mis mismo mat!az ol%m:t!ico "e 23 m?, hasta el en!ase con ag%a, a %na tem4e!at%!a tem4e!at%!a "e 2 o&, en %na alanza "igit "igital al con con %na %na 4!eci 4!ecisi si/n /n "e A 0.01 0.01 g!amos mos, los "ato atos ot oteni"o i"os se m%est!an en la sig%iente tala

Tabla 1.
>!esenta! al est%"iante en el manejo "e la he!!amienta "e cali!aci/n "e mate!ial ol%m:t!ico y "e lao!ato!io mat! mat!az, az, 4i4et 4i4eta, a, %!et %!eta, a, 4!oe 4!oeta ta y eal%a! la e(actit%" y 4!ecisi/n 4!ecisi/n "e los "atos gene!a"os.

DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS. &on &on %n est% est%" "io "eta "etall lla" a"o o "e los los conce4t conce4tos os "e cali!ac cali!aci/n, i/n, e(actit e(actit%", %", 4!ecisi/n, e!!o! y ci!as signiicatias,

pág. 1

>a!a otene! el 4eso "el ag%a se "ee !esta! el 4eso "el mat!az con ag%a hasta el en!ase y el 4eso "el mat!az ac*o como se m%est!a a contin%aci/n. ?os !es%lta"os se m%est!an en la Tabla 2 M%est!a 1 45.66 g

esta me"iante la ec%aci/n d=

m m → V = V  d

Ecuació 2. Me"ici/n "e
−20.77 g =24.89 g

M%est!a1

Un e!!o! 4o! lotaci/n aecta!5 los "atos si la "ensi"a" "el ojeto %e se 4esa "iie!e signiicatiamente "e los 4esos est5n"a!. 'l o!igen "e este e!!o! es la "ie!encia "e la %e!za "e lotaci/n eje!ci"a 4o! el me"io ai!e so!e el ojeto y los 4esos est5n"a!  [1]. ?a co!!ecci/n 4a!a la lotaci/n se otiene 4o! me"io "e la ec%aci/n W 1=W 2+ W 2

Una ez halla"o y co!!egi"o el 4eso "el ag%a, se calc%la el ol%men "e

(

d aire d objeto

−

d aire d pesa

V =

 

24.91 g

0.99623 g / mL

=25.00 mL

?a sig%iente )ala M%est!a =es%lta"os Oteni"os

los

Tabla 2.

>eso y ol%men oteni"os "el ag%a con el mat!az ol%m:t!ico.

)

Ecuació 1. &o!!ecci/n 4o! $lotaci/n

?o 4!ecita"o conllea a la co!!ecci/n "el 4eso "el ag%a ya %e "%!ante amas 4esa"as act9a la misma %e!za "e lotaci/n so!e el !eci4iente, Saien"o %e la "ensi"a" "el ag%a a 2o& es 0.BBC2 gDm? , la "ensi"a" "el ai!e es 0.0012 gDm? [2] y la "ensi"a" "e la 4esa %tiliza"a en la alanza anal*tica es "e .0 gDm? [!], se otiene el sig%iente 4eso "el ag%a co!!egi"o 4a!a la m%est!a 1. 'n la tala 2 se m%est!an los 4esos co!!egi"os "el ag%a W 1=24.89 + 24.89

(

  0.0012 0.99623

−

0.0012 8.0

)

= 24.

'l ol%men oc%4a"o 4o! %na "ete!mina"a masa "e l*%i"o a!*a con la tem4e!at%!a, lo mismo %e s%ce"e con el !eci4iente %e contiene al l*%i"o "%!ante la me"ici/n; ?as me"iciones ol%m:t!icas se "een !ee!i! a alg%na tem4e!at%!a est5n"a!, este 4%nto "e !ee!encia 4o! lo gene!al es "e 20o&, E"em5s en el t!aajo anal*tico se toma en c%enta %e el i"!io %tiliza"o 4a!a la

pág. 2

a!icaci/n "el mate!ial ol%m:t!ico, tiene %n 4e%e8o coeiciente "e e(4ansi/na4!o(ima"amente 0.023FD o & [1]; &on la sig%iente ec%aci/n se 4%e"e otene! el ol%men "el ag%a co!!egi"o a 20 o& V 28 o

V 20 =V 28 + o

Ecuación 3.

o

0.025 100

(20 −28 ) ¿ 

&o!!ecci/n "el #ol%men a 20o&

?o menciona"o so!ellea co!!ecci/n "el ol%men

a

la

ino(i"ale o el lat/n c!oma"o la "ie!encia "e la "ensi"a" ent!e los "os es lo s%iciente 4e%e8a 4a!a no tene!la en c%enta y 4a!a el camio "el ol%men "el ag%a y "e los !eci4ientes "e i"!io. ?a m%lti4licaci/n 4o! el acto! "e la tala .1 conie!te la masa a la tem4e!at%!a ) al ol%men co!!es4on"iente a esa tem4e!at%!a y el ol%men a 20 o&

Tabla ".1 #ol%men oc%4a"o >o! 1.000g "e ag%a 4esa"a en ai!e %tilizan"o 4esas "e ace!o ino(i"ale, a a4lica"as co!!ecciones 4o! lotaci/n y el camio en el ol%men "el !eci4iente. [1]

M%est!a 1 V 20 =25.00 + o

0.025 100

( 20−28 ) ( 25.00 ) =24.95

?a sig%iente )ala M%est!a =es%lta"os Oteni"os

los

Tabla ".#  #ol9menes

oteni"os me"iante la ec%aci/n "e co!!ecci/n a 20o&.

>a!a com4a!a! n%est!os !es%lta"os con alg9n acto! ya "ete!mina"o, tenemos la )ala .1; ?a tala antes om!a"a tiene como inali"a" acilita! los c5lc%los "e lotaci/n. Se han inco!4o!a"o las co!!ecciones 4o!  lotaci/n con !es4ecto al ace!o


pág. 3

V 20 =24.89∗1.0046=25.00 o

R%1.& >a!a halla! el e!!o! !elatio o

?os !es%lta"os Oteni"os nos a!!ojan la sig%iente tala "e "atos en la c%al 4o"emos com4a!a! el 4!oce"imiento 4aso a 4aso con la m%lti4licaci/n 4o!  el acto! %e acilita los c5lc%los

Tabla $.

&om4a!aci/n "e los #ol9menes oteni"os me"iante la co!!ecci/n >aso a 4aso y Me"iante la m%lti4licaci/n 4o! el acto!  a4!o4ia"o

4o!centaje "e e!!o! se toma como alo! te/!ico 23.00 m? y se a4lica la sig%iente ec%aci/n  E . R =

|Valorteorico−Valorexperimental |

∗100

Valor teorico

Ecuació '. '!!o! !elatio >o!centaje "e e!!o!. ["]

'!!o! !elatio ol%m:t!ico  E . R =

4a!a

−24.95

25.00

25.00

el

mat!az

∗100 =0.2

>a!a otene! %na i"ea "e la "is4e!si/n "e los "atos, se halla el !ango con la "ie!encia ent!e el alo!  m5(imo y el alo! m*nimo oteni"os 4a!a las 10 m%est!as y se 4!oce"e con la sig%iente ec%aci/n  R=r ( k ) −r( 1)

)enien"o los ol9menes calc%la"os 4aso a 4aso, 4!oce"emos a calc%la!  el 4!ome"io, tenemos %e n

 x´ =

1

Ecuació $.>!ome"io o Me"ia a!itm:tica ["].

&on ?a ec%aci/n I y la )ala I. Se otiene lo sig%iente  x´ =

24.95 + 24.90 + … + 24.95 10


 x1

∑ = n i

Ecuació!.
Seg9n los "atos s%minist!a"os 4o! la tala I y )enien"o en c%enta %e el 4!ome"io nos !e4!esenta el 6mejo!  alo!7 ent!e to"a %na se!ie "e me"i"as. &onocien"o el 6mejo!7 alo!  se 4%e"e calc%la! las "esiaciones "e las me"i"as in"ii"%ales  [$]

=¿ 24.92 mL

'l alo! 4!ome"io "el ol%men "el ag%a es 2I.B2m?.

pág. 4

2I.B2

0.2

0.0

0.02C

0.10

A0.0L

DISCUSI)N DE RESULTADOS.

S4!omK!ome"io SK
S prom =

S=

0.03 + 0.02 + … + 0.03 10

= 0.026

( ) 0.026 24.97

∗100=0.10

>a!a "ete!mina! el alo! "ent!o "el c%al se 4%e"e encont!a! el alo! !eal se halla el l*mite "e conianza con %n g!a"o "e ce!ti"%m!e "el B3F, es "eci!, %na t e%ialente a 2.2 [(], se "ete!mina me"iante la sig%iente ec%aci/n  t ∗s  μ= x´ ± √ n

Ecuació (.?imite "e conianza ["]

Hallan"o el inte!alo "e conianza se tiene lo sig%iente  μ=24.92 ±

 2.23∗0.10

√ 10

=24.92 ± 0.07 mL

 E contin%aci/n se m%est!an los =es%lta"os Oteni"os ante!io!mente

Tabla '. =es%lta"os "e mat!az ol%m:t!ico "e 23.00 m? cali!a"o.

 x´

%E.

R

s prom.

s

µ al 95

'n to"o an5lisis %*mico, es im4!escin"ile l/gicamente tene!  inst!%mentos m%y 4!ecisos 4%esto %e "e estos "e4en"e!5 en g!an 4a!te la ce!ti"%m!e en las me"i"as oteni"as. 'n este caso la alanza anal*tica es %na "e ellas, 4%esto %e 4!esenta %na 4!ecisi/n "e A 0.01 g!amos. )ami:n es necesa!io 4a!a tene! "icha ce!ti"%m!e en los !es%lta"os cali!a! co!!ectamente los inst!%mentos antes "e se! %sa"os. >a!a la cali!aci/n "el mat!az ol%m:t!ico "e 23.00 m? se toma!on "iez 4!%eas "el 4eso "el mat!az ac*o y lleno "e ag%a hasta el ao!o c%ya tem4e!at%!a e!a "e 2&; 4a!a este inst!%mento se tiene %na "esiaci/n est5n"a! "e 0.10, %n n9me!o consi"e!alemente ajo, lo %e in"ica %e los "atos no est5n m%y "is4e!sos o hay %na %ena 4!ecisi/n, 4e!o tenien"o en c%enta el !es%lta"o "e la 4!%ea "el l*mite "e conianza las a %n B3F "e g!a"o "e ce!ti"%m!e, se 4%e"e ose!a! la "ie!encia ent!e el alo! te/!ico "e 23.00 m? esti4%la"o 4o! el a!icante y la me"ia encont!a"a e(4e!imentalmente, "a"a esta "ie!encia e(iste %n e!!o! sistem5tico con el %e se 4%e"e in"ica! %e no hay e(actit%", es 4o! esto %e se 4%e"e ei"encia! %n 4o!centaje "e e!!o! "e 0.2F. R%2.& 'stos e!!o!es menciona"os 4%e"en tene! las sig%ientes %entes &omo se mencion/ ante!io!mente %n e!!o! 4o! lotaci/n "ei"o a la "ie!encia "e "ensi"a"es ent!e el ag%a 0.BBC2 gDm? y las 4esas est5n"a!es .0 gDm?, este e!!o!  !a"ica en %e el ai!e eje!ce %na

pág. 5

4e%e8a %e!za "e lotaci/n so!e los ojetos [1], y como la "ensi"a" ent!e el ag%a y los 4esos est5n"a!es es "ie!ente, la %e!za "el ai!e so!e ellos tami:n, 4o! lo tanto, la alanza anal*tica nos ma!ca %n alo! e!!a"o 4o! tene! %na alta sensiili"a", 4e!o este ti4o "e e!!o! sistem5tico 4%"o se! "etectale y co!!egi"o, es 4o!  esto %e no aecta m%cho los !es%lta"os. ?a tem4e!at%!a %e %e astante alta 4%e"e 4!ooca! %e las 4a!e"es "e i"!io se "ilaten y camie la ca4aci"a" ol%m:t!ica "el inst!%mento o las co!!ientes "e conecci/n "ent!o "e la alanza eje!cen %n eecto "e lotaci/n so!e el 4latillo y el ojeto, este "ei"o %e el amiente es %n 4oco "ie!ente a"ent!o "e la alanza [1].Un camio !e4entino en la tem4e!at%!a ocasiona %n a%mento o "ismin%ci/n "e la "ensi"a" "el ag%a otenien"o %n ol%men inco!!ecto "el l*%i"o [2], Una %ente m%y com9n "e e!!o! y en el %e 4%e"e se! astante !e4!esentatio en esta y las "em5s me"iciones es el e!!o! 4o! 4a!alaje en el %e la me"i"a !eal no se ose!a 4a!alela a la escala y 4o!   consig%iente se lee %n alo! "istinto ['].
&alc%la! el 4o!centaje "e "esiaci/n !elatia. Nn"i%e el mejo! calo! "el !es%lta"o "e la se!ie "e me"i"as. a. 2.L1F "e co!e en %na aleaci/n b. 2.LF "e co!e en %na aleaci/n c. 2.CBF "e co!e en %na aleaci/n . 2.2F "e co!e en %na aleaci/n

R% )enemos %e si la "ie!encia ent!e el "ato "%"oso y el 4!ome"io es mayo! %e c%at!o eces la "esiaci/n 4!ome"ia, se "esecha el "ato en "%"a entonces se 4!esenta la sig%iente tala Tabla 1

'n este caso el "ato "%"oso se!ia 2.2F, entonces se 4!oce"e a e(cl%i!  ese "ato. Se 4!esenta la sig. )ala

Tabla 2

Se 4!oce"e a calc%la! el 4o!centaje "e "esiaci/n 4!ome"ia S 4!om y el 4o!centaje "e "esiaci/n !elatia S S prom =

SOLUCION DE *RE+UNTAS S= •

?as 4!eg%ntas 1. y 2.  %e!on !es%eltas a lo la!go "el Nno!me. R%1. Y R%2.

". >a!a la sig%iente se!ie "e "atos "ete!mine, most!an"o s% !azonamiento el "ato !echazale.

0.00 + 0.02 + 0.02 3

=0.01

( ) 0.01 2.71

∗100 =0.36

'l !es%lta"o "el an5lisis se ino!ma "e la sig%iente mane!a F "e co!eK 2.L1 A 0.01

pág. 6

$. Un !asco ac*o se 4esa en %na alanza "e %n 4latillo oteni:n"ose 13.C2 g como s% 4eso. 'l !asco lleno "e ag%a a 23& se 4es/ en %na alanza analitica A0.0001 "e 4!ecisi/n y s% 4eso "io I.332 g. &alc%la! el ol%men "el !asco en cm  con el n%me!o co!!ecto "e ci!as signicatias.

V =

27.70 g

0.99707 g

/ mL

3

= 27.78 cm

a %e el a!icante gene!almente cali!a el mate!ial ol%m:t!ico a 20 o&, Se 4!oce"e a co!!egi! el ol%men

V 20 =27.78 + o

R% >!ime!o se 4!oce"e a ta%la! la ino!maci/n Tabla 1

 

0.025 100

( 20−25 ) ( 27.78 ) =27.74 cm

Se otiene %e el ol%men "el !asco es "e 2L.LI cm . &alc%lamos el 4eso "el ag%a, %e es ig%al la "ie!encia ent!e en 4eso "el !asco ac*o y el !asco lleno "e ag%a W aga=43.3562 −15.62=27.73

'l e!!o! "e lotaci/n aecta en la me"ici/n as* %e 4!oce"emos a co!!egi! el 4eso "el ag%a, tenien"o en c%enta %e la "ensi"a" "el ag%a a 23& es "e 0.BBL0L gDm? W 1=W 2+ W 2

(

d aire d objeto

−

d aire d pesa

'. )oma! los 4esos y estat%!as "e los integ!antes "el c%!so. &alc%la! las "esiaciones con !es4ecto al 4!ome"io !ealiza! %na c%!a no!mal "e e!!o! y "isc%ti! los !es%lta"os.

R% Se ot%o la sig%iente ino!maci/n Tabla 1

)

 !ga corregido =¿ W ¿

¿ 27.73−27.73

(

  0.0012

−

0.0012

0.99707

8.0

)

=27.70 g

Una ez halla"o y co!!egi"o el 4eso "el ag%a, se calc%la el ol%men "e esta me"iante la ec%aci/n d=

m m → V = V  d

pág. 7

3

&on los "atos "e la tala 1 4!oce"emos a calc%la! el 4!ome"io "e las estat%!as y el 4!ome"io "e los 4esos

1.60 + 1.63 + … + 1.65

 x´ estatras=

21

70 + 80 + … + 60

 x´  pesos=

21

Se 4!oce"e a "esiaciones con 4!ome"io S prom estatras =

S prom pesos=

=1.67 m

=63.85 kg

calc%la! !es4ecto

las al

0.07 + 0.04 + … + 0.02 21

6.15 + 16.15 + …+ 3.85 21

63.85 ± 6.62

&on los "atos ante!io!es otenemos %na "ist!i%ci/n no!mal en los !es%lta"os, es "eci!, la mayo!*a "e los alo!es esta!5n ce!canos al 4!ome"io mient!as %e %na meno! canti"a" "e alo!es esta!5n %ica"os en los e(t!emos, lo !ecita"o se 4%e"e g!aica! me"iante, %n g!5ico com9n mente nom!a"o como cam4ana "e ga%ss ["]

+-aic/ 1

=0.04

=6.62

( )

S estatras=

0.04

∗100 =2.39

1.67

( )

S pesos=

  6.62

63.85

∗100=10.3

+-aic/ 2

?os "atos oteni"os e(4onen los sig%ientes !es%lta"os •

•

>!ome"io "e la estat%!a "e los integ!antes "el c%!soK 1.67 ± 0.04 >!ome"io "e los 4esos "e los integ!antes "el c%!soK

pág. 8

+%*mica analitica. &a4*t%lo 2.

a

e"ici/n.

[2].
http://www.fullquimica.com/ &ons%lta"o 21-02-2013

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