Manejo De La Balanza Analítica Y Análisis Estadístico De Datos Grupo 7 Johana Marcela Feijoo a, Katherine Mina b a
[email protected] johana.feijoo@correounivalle. edu.co,,
[email protected] Universidad del alle, Facultad de !iencias "aturales # $%actas &epartamento de 'u(mica, !ali)!olombia Fecha de reali*aci+n -- febrero de /-0 Fecha de entre1a -2 febrero de /-0
Resumen: 3e determin+ emp(ricamente emp(ricamente la calibraci+n calibraci+n de un matra* matra* volum4trico de 0 m5 # una pipeta volum4trica de 0 m5, a partir de la diferencia de masas de un l(6uido con densidad conocida alber1ado por el instrumento resultado 6ue fue comparado con los aceptados en el mismo # posteriormente se hi*o un an8lisis estad(stico de los datos obtenidos en la pr8ctica. Introducción: $n Introducción: $n el desarrollo de un an8lisis anal(tico, es necesario recurrir a herramientas 6ue permit permitan an la obten obtenci+ ci+nn de result resultado adoss confi confiabl ables, es, los cuales cuales se consi1 consi1uen uen a partir partir del buen buen funcionamiento funcionamiento de los instrumentos utili*ados en el laboratorio laboratorio # de la calibraci+n de los mismos. 9ara esto, es necesario conocer las limitaciones de estos materiales, su precisi+n # e%actitud para el posterior manejo de datos, por medio de an8lisis estad(sticos para el reporte de un resultado aceptado. Montaje experimental: arte A: !ali"ración de un matraz #olum$trico de %& mL 3e reali*+ la calibraci+n de un matra* volum4trico de 0 m5, a partir del pesaje de un l(6uido con densidad conocida. !omo primera primera medida, medida, se pes+ : veces el matra* limpio limpio # seco, tomando tomando como instrumen instrumento to de medida una balan*a anal(tica con una incertidumbre ± /.- m1 lue1o 4ste, se llen+ hasta el aforo con a1ua destilada, se tom+ su temperatura # se pes+, repiti4ndose -/ veces, ;cada procedimiento involucra vaciar el a1ua del matra* # tomar su respectiva temperatura<. 9or diferencia, se calcul+ el peso del a1ua destilada utili*ada para el an8lisis # a partir de la densidad del l(6uido, se hall+ el volumen alber1ado por el matra*. &espu4s, se compar+ el volumen e%perimental con el volumen te+rico observado en el instrumento.
arte B: !ali"ración de una pipeta #olum$trica 9or el mismo m4todo de pesaje de un l(6uido con densidad conocida, se efectu+ la calibraci+n de una pipeta volum4trica de 0 m5, a partir del pesaje ;tres veces< de un vaso de precipitados de -//
m5, en una balan*a anal(tica con una precisi+n de
±
/.-m1. &espu4s, se pes+ tres veces otro
vaso de precipitados de -// m5 con = partes de a1ua destilada # se temperatura.
tom+ su respectiva
&el >ltimo vaso de precipitados, se tom+ 0m5 de a1ua destilada con la respectiva pipeta volum4trica # se1uidamente se verti+ el contenido en el vaso de precipitados vac(o. &e ah(, se pes+ ;die* veces< # se anali*+ la diferencia de pesos entre el vaso de precipitados nombrado # el 6ue conten(a inicialmente el a1ua. Discusión: 9ara el desarrollo de un estudio e%perimental, es necesario conocer # certificar 6ue los resultados arrojados en un an8lisis son si1nificativamente aceptables. 9ara esto, se debe reali*ar una calibraci+n de los instrumentos a manipular en el laboratorio, comparando estad(sticamente el valor aceptado como verdadero # el obtenido e%perimentalmente. 5a calibraci+n de un material, es un proceso 6ue a#uda a predecir la cantidad real de masa, volumen, fuer*a, corriente entre otras ma1nitudes 6ue corresponden a la cantidad indicada en la escala del instrumento. 5os fabricantes normalmente certifican 6ue las cantidades 6ue se utili*an est8n dentro de un ran1o de tolerancia respecto a la cantidad verdadera. !on esta prueba, se busca e%amina la e%actitud del material de vidrio volum4trico, para as( 1aranti*ar la cuantificaci+n de un anali*o. 9ara $sta se inicia, pesando en una balan*a anal(tica ;buena precisi+n< la masa contenida por el material volum4trico # a partir de la densidad del l(6uido contenido a cierta temperatura, se obtiene el volumen alber1ado por el mismo. "o obstante, es necesario tener en cuenta factores e%ternos 6ue afecta la medida de la masa alber1ada, como la dilataci+n t4rmica de las disoluciones # del material de vidrio, si se producen cambios de temperatura o si e%iste al1>n error por flotaci+n # la ad6uisici+n ocasional de car1ar est8ticas 6ue afecten el funcionamiento de la balan*a anal(tica. 5os resultado obtenidos, fueron 1raficados, tabulados # se les hi*o una prueba de si1nificaci+n por medio de una prueba ?, con un 1rado de incertidumbre del 0 # A de confiabilidad. !on esta, se observ+ 6ue el volumen obtenido para el matra* volum4trico B./m5 # para la pipeta volum4trica tanto, difieren si1nificativamente entre el valor aceptado como verdadero ;para el matra* 0.//m5 # la pipeta de 0.//m5<, esto se debe, a la propa1aci+n del error aleatorio 6ue afecta la cuantificaci+n, produciendo as( la diferencia entre estas medidas not8ndose, 6ue no se puede esperar 6ue dos resultados sean id4nticos, aun cuando se mida una misma ma1nitud f(sica con un mismo material. Cdem8s, de los factores e%ternos nombrados anteriormente. 5os efectos de la temperatura en el an8lisis, se deben a dos fuentes a las corrientes de convecci+n dentro de la balan*a 6ue ejerce un efecto de flotaci+n sobre el platillo # el objeto o el aire caliente atrapado en un recipiente cerrado 6ue causa 6ue el material pese menos 6ue el mismo volumen a menor temperatura. Cmbos efectos producen 6ue la masa aparente del objeto sea m8s baja.
$l error por flotaci+n, 6ue se da cuando la densidad del objeto 6ue se pesa difiere si1nificativamente de las pesas patr+n, esto se debe a la diferencia de fuer*a de flotaci+n ejercida por el aire sobre el objeto # las pesas patr+n # finalmente, e%isten otras fuente de error como la ad6uisici+n de una car1a est8tica 6ue hace 6ue una balan*a ten1a un comportamiento err+neo el cual es causado particularmente cuando la humedad relativa es baja. re'untas: (Existe di)erencia estadísticamente si'ni)icati#a ente el #olumen certi)icado como *real+ , el promedio o"tenidorue"a de si'ni)icación para el matraz de %&./ mL. H
(¿¿ 0 ) ¿
-. Dip+tesis nula
H 1
. Dip+tesis alterna ;
el resultado no es ine%acto. < el resultado es ine%acto
:. 9rueba estad(stica
t calc=
| x´ − μ|√ n |24.9028 mL−25.0 mL|√ 90 = =7.99 s
0,112 ml
B. alores cr(ticos
t crit =1,99 ( P= 95 , f =89 ) 0.
&ecisi+n
t calc >¿
t crit
al 0A H
!omo 2.
t calc
e%cede el valor cr(tico, la hip+tesis nula
(¿¿ 0 ) ¿
se recha*a
!onclusi+n 3i e%iste diferencia estad(sticamente si1nificativa ente el volumen certificado como ;real< # el promedio obtenido, aun al A de confian*a la probabilidad es menor del -A.
rue"a de si'ni)icación para la pipeta de &./ mL. H -. Dip+tesis nula
(¿¿ 0 ) ¿
. Dip+tesis alterna ;
H 1
el resultado no es ine%acto. < el resultado es ine%acto
:. 9rueba estad(stica
t calc=
| x´ − μ|√ n |4.9867 mL− 5.0 mL|√ 20 = =3.52 s
0,0168 ml
B. alores cr(ticos
t crit =2,09 ( P =95 , f = 19 ) 0.
&ecisi+n t calc >¿
t crit
al 0A H
!omo 2.
t calc
e%cede el valor cr(tico, la hip+tesis nula
(¿¿ 0 ) ¿
se recha*a
!onclusi+n 3i e%iste diferencia estad(sticamente si1nificativa ente el volumen certificado como ;real< # el promedio obtenido, aun al A de confian*a la probabilidad es menor del -A.
Expli0ue la di)erencia entre el material #olum$trico triple A1 tipo A , tipo B 5os aparatos de medici+n tienen 6ue ele1irse se1>n la aplicaci+n prevista. Cn8lisis e%actos e%i1en instrumentos altamente precisos 2riple A: es un tipo de material volum4trico de alta e%actitud, con un alto l(mite de tolerancia establecidos por las normas &E" e E3 utili*ado en an8lisis de alta calidad. 2ipo A3A4: $l material volum4trico de este tipo, es de buena e%actitud, 1eneralmente fabricados en vidrio # se encuentra dentro de los l(mites de error del volumen fijados por las normas &E" e E3 # pueden ser certificados de conformidad se1>n la norma &E"-2// . 9osee sistema de vaciado r8pido.
5raduación , rotulación en esmalte azul: $s de alto contraste, ofrece una combinaci+n +ptima de resistencia # le1ibilidad
5raduación , rotulación por di)usión en color marrón E2ER6A: Clta resistencia frente a m4todos de limpie*a a1resivos. 3e difunde en la superficie del vidrio # s+lo puede ser destruido por abrasi+n del vidrio.
2ipo B: $l material volum4trico de esta clase, se encuentra dentro del doble de los l(mites de error de la clase CC3 fijados por las normas &E" e E3
5raduación , rotulación en esmalte "lanco: Clto contraste.
5raduación , rotulación por di)usión en color marrón E2ER6A: Clta resistencia,frente a m4todos de limpie*a a1resivos
