PRACTICA 1 MEDICIÓN Y ERRORES A. INTRODUCCIÓN La medida de una variable física (masa volumen, temperatura, tiempo, entre otras) es fundamental en la química por ser una ciencia experimental. En los experimentos se obtiene el valor cuantitativo de una propiedad mediante el uso de un instrumento. Existen diferentes instrumentos para medir una misma propiedad. Las características de cada instrumento son diferentes, por lo que el valor numérico obtenido puede variar considerablemente. Otro aspecto importante es que el instrumento usado este calibrado y tenga una escala de lectura adecuada. ara el traba!o en el laboratorio, es necesario el mane!o adecuado de los reactivos (s"lidos y líquidos). or esta ra#"n, es importante que el estudiante entienda cuando una medici"n reali#ada es correcta o presenta errores. La experiencia de muc$os científicos y técnicos $a demostrado que todo proceso de medici"n esta acompa%ado en cierto grado de duda en cuanto a la valide# de sus resultados, resultados, y si bien los instrumentos instrumentos de medici"n medici"n y las técnicas técnicas para utili#arlos utili#arlos se $an desarrollado, todo operador o profesional que reali#a mediciones y&o traba!a con ellas debe tener siempre necesidad de verificar su confiabilidad. ara la reali#aci"n de esta pr'ctica se debe tener conocimientos previos en
La balan#a tipos, partes de una balan#a, teoría de operaci"n, carga y precisi"n, sensibilidad y técnica de pesado.
ater aterial ial volu volumé métr trico ico mane mane!o !o y uso, uso, limpi limpie#a e#a,, calib calibrac raci" i"n, n, lími límite te de error error,, apreciaci"n, lectura de escala, menisco.
*onceptos b'sicos errores determinados e indeterminados, precisi"n y exactitud, trat tratam amie ient nto o esta estadí díst stic ico o de los los dato datos, s, desv desvia iaci ci"n "n norm normal al y est' est'nd ndar ar,, cifr cifras as signif significat icativa ivas, s, propag propagaci" aci"n n de errores, errores, densid densidad, ad, tabla tabla de densid densidad ad del agua agua en funci"n de la temperatura
B. OBJETIVOS +. *onocer y demostrar las principales fuentes de error cuando se reali#a una medida. . -plicar -plicar los concep conceptos tos de precisi precisi"n, "n, exactitud exactitud,, error error relativ relativo, o, a un con!un con!unto to de mediciones
. edir y transferir vol/menes aproximados y exactos, calculando los errores de la medida. 0. -dquirir destre#a en el uso de instrumentos y técnicas b'sicas en el laboratorio. 1. *alibrar y emplear diferentes instrumentos en la medici"n de masa y volumen. 2. 3econocer la incertidumbre de medidas y usar cifras significativas
C. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Esta secci"n consta de tres partes La primera consiste en el uso de la balan#a, la segunda parte en la calibraci"n del material volumétrico y la tercera en la determinaci"n de la densidad de una muestra salina
PARTE I. USO DE LA BALANZA +. 4erificar sus partes. . 5emostrar c"mo se debe reali#ar una pesada de una muestra. . esar tres veces un material volumétrico siguiendo la técnica adecuada, indicando tipo de ob!eto a pesar, su uso y el peso obtenido, expres'ndolo con el n/mero ce cifras significativas adecuadas.
PARTE II. CALIBRACIÓN DEL MATERIAL VOLUMETRICO “PREPARAR ADEACUADAMENTE EL MATERIAL DE VIDRIO CON EL QUE SE VA A TRABAJAR, LAVANDOLOS CUIDADOSAMENTE
SIN
DEJAR
LAS
RASTROS DE
GRASAS
O
GOTAS
ADHERIDAS
A
PAREDES DE LOS MISMOS.”
II.A CALIBRACIÓN DE CILINDRO GRADUADO 0. 6omar un cilindro graduado y determine su apreciaci"n. 1. Llenar con agua el cilindro $asta el enrase total. edir la temperatura del agua. 2. 6omar un vaso de precipitado, limpio y seco, de capacidad +77 mL, pesar el vaso precipitado vacío y verter en éste el volumen de agua que fue medido con el cilindro. 8. esar de nuevo al vaso precipitado con el contenido de agua.
9. -notar todos los pesos con sus respectivos errores (apreciaci"n de la balan#a). :gualmente anotar todos los vol/menes con sus respectivos errores (apreciaci"n del cilindro). ;. 3epetir el procedimiento dos veces m's desde el punto 1 $asta 9.
II.B CALIBRACIÓN DE UNA PIPETA VOLUMÉTRICA +7. 6omar una pipeta volumétrica y determine su apreciaci"n. ++. Llenar con agua la pipeta volumétrica $asta el enrase. +. 6omar un vaso de precipitado, limpio y seco, de capacidad +77 mL, pesar el vaso precipitado vacío y verter en éste el volumen de agua que fue medido con la pipeta volumétrica. +. esar de nuevo al vaso precipitado con el contenido de agua. +0. -notar todos los pesos con sus respectivos errores (apreciaci"n de la balan#a). :gualmente anotar todos los vol/menes con sus respectivos errores (apreciaci"n de la pipeta). +1. 3epetir el procedimiento dos veces m's desde el punto ++ $asta +0.
II.C CALIBRACIÓN DE LA PIPETA GRADUADA +2. 6omar una pipeta graduada y determine su apreciaci"n. +8. Llenar con agua la pipeta graduada $asta el enrase. +9. 6omar un vaso de precipitado, limpio y seco, de capacidad +77 mL, pesar el vaso precipitado vacío y verter en éste el volumen de agua que fue medido con la pipeta graduada. +;. esar de nuevo al vaso precipitado con el contenido de agua. 7. -notar todos los pesos con sus respectivos errores (apreciaci"n de la balan#a). :gualmente anotar todos los vol/menes con sus respectivos errores (apreciaci"n de la pipeta). +. 3epetir el procedimiento dos veces m's desde el punto +8 $asta 7.
II. D CALIBRACIÓN DE UNA FIOLA . 6omar una fiola de +1 mL y determine su apreciaci"n. . Llenar con agua la fiola $asta el enrase. 0. 6omar un vaso de precipitado, limpio y seco, de capacidad +77 mL, pesar el vaso precipitado vacío y verter en éste el volumen de agua que fue medido con la fiola.
1. esar de nuevo al vaso precipitado con el contenido de agua. 2. -notar todos los pesos con sus respectivos errores (apreciaci"n de la balan#a). :gualmente anotar todos los vol/menes con sus respectivos errores (apreciaci"n de la pipeta). 8. 3epetir el procedimiento dos veces m's desde el punto $asta 2.
PARTE III. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UNA SOLUCIÓN SALINA. 9. 6omar +7 mL de la soluci"n problema. :ndicar el instrumento que utili#ara para la reali#aci"n de esta actividad y diga porque lo usa. ;. esar el líquido igual que en los experimentos anteriores. 7. 5eterminar la densidad de la soluci"n. Expresar el resultado de la forma correcta (incluyendo los errores). +. 6omar nota de los valores de densidad de sus compa%eros y reali#ar el tratamiento estadístico con ellos, tabulando los datos y resultados . *omparar su resultado con el promedio obtenido y con el valor verdadero que le dar' el profesor.
D. TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES PARTE I. USO DE LA BALANZA Tabla 1 M!"!a# ! $a#a Ma#a $%#&'a ($ )
M%#&'a
*+
+
PARTE II, CALIBRACIÓN DE MATERIAL VOLUMETRICO Tabla - Ca'a&'/#&"a# !l $a&'"al 0l%$2&'" Ma&'"al Vl%$2&'"
Ca3a"!a!
A3'"a"45
V ($l*
V ($l*
*ilindro
Tabla 6 Cal"b'a"45 !l $a&'"al 0l%$2&'" Ma&'"al Ma#a ! Va# Ma#a ! Va# Vl%$2&'"
3'"3"&a!
3'"3"&a!
Ma#a ! a+%a
Vl%$5 'al
$ (+*
al%la!
(Va/* ($ 7
(Ll5*
*+
($ 7
*+
V ($l*
*ilindro
PARTE III. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD SOLUCIÓN SALINA Tabla 8 !5#"!a! ! %5a #l%"95 DENSIDAD ( ! ) * +: $L >oluci"n salina
E. CALCULOS Y RESULTADOS ara los experimentos de la
3a'& II del procedimiento experimental reali#ar lo
siguiente +. resentar los datos tabulados utili#ando el n/mero de cifras significativas correcto. . 5eterminar el volumen real o calculado del agua, para cada uno de los instrumentos empleados, considerando la temperatura y de la densidad del agua a esa temperatura. . 3eali#ar los c'lculos de errores correspondientes. 0. *alcular el factor de correcci"n del instrumento utili#ado usando la siguiente ecuaci"n f c
ρ
donde f c? =actor de correcci"n ( adim) 4r? 4olumen real o calculado (mL) 4l? 4olumen leído (mL) ρ?
5ensidad (g&mL)
m? asa total de agua (g)
F. CUESTIONARIO
Vr =
Vl m
=
Vr
+. @*u'l es la diferencia entre exactitud y precisi"nA . @*u'les son las principales causas de variaci"n en las mediciones de vol/menes reali#adas con pipeta volumétrica, pipeta graduada, cilindro graduado y buretaA . @*u'les son las principales causas error al comparar diferentes mediciones de una misma propiedadA 0. *uales son los tipos de balan#a y sus características. 1. encione algunos de los tipos de instrumentos de medida de s"lidos y líquidos que se utili#an en el laboratorio. 2. *on que es m's conveniente medir ml de agua destilada, con un cilindro graduado de 1ml o con uno de 17ml. @or quéA 8. *"mo se determina la apreciaci"n de un instrumento. 9. Escriba como se determina las cifras significativas en una suma y en un producto ;. Explique c"mo se calibra un material volumBtrico +7. @*u'l es la utilidad de los conceptos mane!ados en la pr'ctica para el e!ercicio de la profesi"n de ingenieroA
