La cal calibrac braciión de los e&ui e&uipo poss y ' o instrumentos
MEDIDA Y TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE DATOS DE CALIBRACIÓN DE UN MATRAZ VOLUMÉTRICO Departamento de Q!m"#a
de
laboratorio
es
impres imprescin cindibl diblee para para obtener obtener result resultados ados fiable fiables. s. (e entien entiende de por calibr calibraci ación ón el con$unto de operaciones &ue se realizan, de form formaa conc concre reta ta,, a un inst instru rume ment nto o anal#tico, o a cual&uier e&uipo de medida, para &ue nos arantice la exactitud de sus
Un"$er%"dad de& Va&&e Va&&e
especificaciones. )onsiste en comprobar
Ca&"' () de Ma*o de +(,-
la respuesta de un instrumento anal#tico
................................. ............................ .....
con
un
material
de
referencia cia,
de
................................. ............................ .....
propiedades conocidas y si *iciera falta,
.......
aplicar un factor de corrección necesario para alcanzar el valor correspondiente +-.
RESUMEN METODOLO2ÍA En este laboratorio, se calibró un matraz volumétrico de 25 mL y 50 mL. Para este
El procedimiento se realizó siuiendo la
proceso se tuvo en cuenta los conceptos
u#a
de calibración, exactitud, precisión, cifras
Pr!cti Pr!cticas cas de Labora Laborator torio io de /u#mic /u#micaa
sinif sinificat icativa ivas, s, el c!lcul c!lculo o promed promedio io del
Pr!ctica 12 la 3niversidad del 4alle. 4alle.
de
labor borato atorio
de
&u#mica
peso, la determinación del volumen, masa y dens densid idad ad del del aua aua,, para para cada cada dato dato determinado" as# como el porcenta$e de
RESULTADOS
error, de desviación, etc.
DATOS Y C3LCULOS
%atraz volumé volumétri trico, co, /a&a0r /a&a0ra% a% #&a$e1 #&a$e1 %atraz
A4 /e%o /e%o de& matr matra5 a5 $o&m $o&m6t 6tr" r"#o #o $a#!o $a#!o11
calibración, cifras sinificativas.
INTRODUCCIÓN
Para realizar los c!lculos se tomó las mediciones del peso del matraz vac#o iura
Ta0&a ,. %ediciones del peso en ramos del matraz volumétrico de 25 mL vac#o.
N7 de med"#"8n , + < =
/e%o 9:; 6.78 6.78 6.78 6.78
Ta0&a +. %ediciones del peso en ramos del matraz volumétrico de 50 mL vac#o.
N7 de med"#"8n , + < =
/e%o 9:; 22.9: 22.9: 22.9: 22.9:
Lueo de la obtención de los datos, se *alló el promedio del peso del matraz volumétrico vac#o.
Ta0&a <. %ediciones del peso en ramos del matraz volumétrico de 25 mL con aua
N7 de med"#"8n , + < =
/e%o 9:; 69.:7 69.8: 69.8; 69.8:
Ta0&a =. %ediciones del peso en ramos del matraz volumétrico de 50 mL con aua
N7 de med"#"8n , + < =
/e%o 9:; 82.;5 69.8: 69.8; 69.8:
Ecuación . ´ = X
( 13.97 g + 13.97 g + 13.97 g + 13.97 g ) 4
´ =22.38 ± 0.1 g X
*En rojo se muestra la incertidumbre del matraz volumétrico
B4 /e%o de& matra5 $o&m6tr"#o #on a:a1 Para realizar los c!lculos se tomó las mediciones del peso del matraz, el cual conten#a aua *asta el enrase iura 2
Lueo de la obtención de los datos, se *alló el promedio del peso del matraz volumétrico con aua, en base a la ecuación , mencionada anteriormente, lo cual arro$ó los siuientes resultados 7.22 g + 47.21 g + 47.22 g + 47.21 g 47.14 g + 47.14 g + 47.14 g + 47.14 g 47.18 g + 47.18 g + 47.18 g + 47.19 g 47.16 g + 47.15 g + 47.16 g + 47.16 g 16
=47.18 ± 0.1 g
*En rojo se muestra la incertidumbre del matraz volumétrico
Para *allar el peso de la solución del interior del matraz, se calculó la diferencia ecuación 2 entre cada uno de los pesos Ecuación 2. Peso del agua peso delmatraz con agua =
en alunos casos, ciertos errores &ue pueden aumentar la incertidumbre en los resultados anal#ticos &ue producen
−
Peso del agua= 41,17 gramos −22,37 gramo Peso del agua 24,17 gramos =
Para conocer exactamente la densidad, se tomó la temperatra de& a:a y se comparó con la tabla de la u#a de laboratorio, la cual dio para +>' ?@C una densidad de (' ))-+< :4 #m<. En base a los datos anteriores, se *alló el volumen del matraz volumétrico *asta el enrase, con la siuiente ecuación Volumen=
Volumen=
masa densidad 24.17 g 0.99623 g.cm
En los datos &ue arro$a la medición del matraz volumétrico vac#o, podemos apreciar &ue los datos son muy precisos y presentan una variación m#nima, en la medición del matraz volumétrico pero esta vez con aua *asta el enrase también observamos lo mismo en las : veces &ue realizamos las mediciones, esto concuerda con la incertidumbre &ue ven#a plasmada en el instrumento. El peso del aua se obtuvo de la diferencia de la masa entre el matraz lleno y el matraz totalmente vació. El volumen del matraz volumétrico *asta el enrase se obtuvo utilizando la formula =4>%asa'?ensidad@ donde se apreció &ue la densidad del aua cambia de acuerdo a su temperatura
3
Volumen del matraz volumétrico hasata el en <
ANALISIS DE RESULTADOS
El resultado de una calibración permite detectar los errores de indicación del instrumento de medida, del sistema de medida o de la medida materializada, o asinar valor a las marcas de escalas arbitrarias. Las medidas &ue se realizan en los instrumentos anal#ticos presentan,
/RE2UNTAS . Asumiendo &ue el valor real del volumen del matraz volumétrico *asta el enrase es 25.00 cm6, calcule el porcenta$e de error de su calibración. B'' C de Error > Error relativo x 00 Error Belativo > valor observado D valor real ' valor real Erro Belativo > 2;.28 cm D 25.00 cm ' 25.00 cm > F0.0272 x 00 > F2.72 cm
2. Expli&ue tres posibles causas del error en su calibración del matraz volumétrico. Error Personal Puede ser ocasionado por descuido o por tomar mal una medida o no seuir las instrucciones. Error Gnstrumental se debe a una mala calibración del instrumento a utilizar, o fallas presentes en este. Error de %étodo en cada proceso existe un error, este est! impl#cito en cada proceso. 6. Para la siuiente serie de datos determine, mostrando su razonamiento el dato rec*azable. )alcular el porcenta$e de desviación relativa. Gndi&ue el me$or valor del resultado de la serie de medidas A. 2.8C de cobre en una aleación H. 2.86C de cobre en una aleación ). 2.:7C de cobre en una aleación ?. 2.92C de cobre en una aleación
0 I 0.02 I 0.02 > 0.0; ' 6 > 0.0C desviación promedia J ?ato dudoso D promedio 2.92C D 2.8C > 0. 0.0C x ; > 0.0;" 0. K 0.0; por lo tanto se rec*aza el dato 2.92C C de desviación relativa +desviación promedia ' promedio- x 00 C de desviación relativa 0.0C '2.8C x 00> 0.006:7 x 00> 0.6:7C
;. 3n frasco vac#o se pesa en una balanza de un plantillo obteniéndose 5.:2 como su peso. El frasco lleno de aua a 25 ) se pesó en una balanza anal#tica I'F 0.000 de precisión y su peso dio ;6.65:2 . )alcular el volumen del frasco en cm con el nMmero correcto de cifras sinificativas. B'' rasco vac#o > 5.:2
B'' Para *allar el desviación promedia
promedio,
la
2.8C I 2.86C I 2.:7C > 9.6C ' 6 > 2.8C promedio, me$or valor del resultado 2.8C D 2.8C> 0 2.86C D 2.8C > 0.02 2.:7C D 2.8C > 0.02
rasco con aua a 25) > ;6.65:2 Para *allar la masa del aua ;6.65:2 D 5.:200 > 28.86:2 La densidad del aua a 25) es 0.77808 ' cm 4 > %asa 4 > 28.86:2 ' 0.77808 .cm 4 > 28.988 cm
5. Nomar los pesos y estaturas de los interantes del curso. )alcular las desviaciones con respecto al promedio y discutir los resultados.
R4 Nomando una medida aproximada de la altura y el peso de cada uno de los interantes del curso, se obtuvo una altura promedio de ,86 cm con una desviación de 0,09 cent#metros y un peso promedio de :9 Oiloramos con una desviación de 0,5 Oiloramos, en base a los datos se realizó una r!fica fiura 6 para relacionar ambas variables
REERENCIAS +-
