Informe: Mediciones y errores

Facultad de ciencias, Universidad Central de Venezuela.

Caracas, 23 de Enero de 2015-01-22

Laboratorio de Principios de química.

Profesor: José Suarez.

Alumno: Roberto Torres.

Informe: Mediciones y errores.

RESUMEN.

El principal objetivo de dicha práctica, nuevamente con la ayuda del Profesor y la colaboración del preparador, familiarizarse con las nociones elementales de las técnicas de medición y la estimación de los errores cometidos en la medición de una magnitud física.

Primeramente procedimos a calibrar dicha balanza, para poder determinar los diferentes tipos de mediciones, de tal manera que en cada experiencia repetíamos tres veces cada medición para un total de cuatro mediciones.

Empezamos midiendo la masa de una moneda de un Bolívar verificando el cero de la balanza y proceder a la medición, luego el mismo procedimiento para un beaker.

Pesamos un vaso precipitado de 100 mL.

Pesamos un balón aforado lleno de agua destilada.

Determinamos la temperatura del agua para poder determinar la densidad y poder resolver el Registro de datos y las observaciones al finalizar las mediciones.

Por último realizamos las mediciones de muestras problemas y determinamos la masa de dicha muestra de forma repetitiva.

INTRODUCCIÓN

A continuación hablaremos lo que fue la práctica en el laboratorio de química la cual tenía como objetivo, la realización de medidas experimentales sencillas de masa y volumen e introducir los términos de exactitud y precisión en el análisis químico.

Si disponemos de distintos materiales de medida, ya sea para determinar la masa (diferente modelos de balanza) o determinar el volumen de líquidos (balones, cilindros graduados, pipetas volumétricas, beakers, entre otros) se presenta la duda de cuál utilizar y porqué. En general la elección del material de medida a utilizar va a determinar la calidad del análisis que se realiza expresado en dos términos conocidos como precisión y exactitud.

Por exactitud se entiende cuan cercano es un valor al valor considerado como verdadero para una medición, mientras que precisión indica cuán cercanas entre sí son un conjunto de mediciones.

La estadística provee métodos para el análisis de los datos experimentales. Su aplicación es simple pero la comprensión completa de su significado puede requerir adentrarse en el estudio de la estadística y no se realizara aquí. Si realizamos un gran número de mediciones repetidas de una misma propiedad, los valores fluctuarán alrededor de un valor medio que puede estimarse calculando la media aritmética de los datos.

Dados los n números , la media aritmética se define como:

La desviación estándar relativa también se emplea como medida de dispersión. Se calcula según:

%DER= ( s)/x x 100

Por último el rango es una medida de dispersión de poco valor matemático pero muy práctica como primera aproximación para medir la dispersión de los datos por la simplicidad de su cálculo. Para un conjunto de datos experimentales, el rango está dado por:

Rango=valor máximo-valor mínimo

Las alteraciones sistemáticas afectan los resultados constantemente en la misma dirección, por lo cual ejercen su influencia únicamente en la exactitud de las determinaciones.

Los errores aleatorios alteran los resultados de las mediciones en cualquier sentido, alejando el valor medido del que debería obtenerse, pero esta alteración ocurre tanto por exceso como por defecto; por ello, este tipo de errores afectan tanto a la precisión como a la exactitud.

Las cifras significativas son todas aquellas que se conocen con certeza más la primera cifra incierta. Siempre debe considerarse que la incertidumbre de un dato al expresarse mediante cifras significativas se encuentra en la última cifra a la derecha y, es de por lo menos, ±1 en dicha cifra.

En cualquier experimento dónde se efectúa una medición ocurrirán errores aleatorios y errores sistemáticos. El error combinado estimado del resultado final es referido como la incertidumbre de la medición. La incertidumbre combina los errores sistemáticos y aleatorios para proporcionar un intervalo realista de valores dentro del cual se espera esté ubicado el verdadero valor de la medida. No obstante la estimación del error sistemático es difícil y frecuentemente el “valor realista” de la incertidumbre está fundamentado solamente en la estimación de los errores aleatorios.

Un gráfico de datos experimentales bien diseñado es una presentación muy eficaz de los datos para observar de las tendencias, descubrir relaciones o la predecir información. Por lo tanto, es valioso aprender a construir y presentar un gráfico eficazmente y cómo extraer información de él.

PARTE EXPERIMENTAL.

Materiales usados:

- Balanza

- Cilindro graduado 10ml

- Balón aforado 100ml

- Beaker 250 ml

- Agua destilada

Experiencia 1:

En este experimento realizamos la medición de masa de dos objetos uno liviano y otro pesado (Una moneda de un Bolívar y un beaker 250 ml) para el posterior tratamiento estadístico de las mediciones efectuadas.

Primero verificamos el cero de la balanza y pesamos la moneda hasta tener cuatro mediciones de la misma moneda, lo mismo hicimos con el beaker de 250 ml.

Experiencia 2:

En este experimento empleamos la balanza para medir la masa de 10 ml de agua contenida en un cilindro graduado y permitir determinar o confirmar su volumen a través de datos de densidad.

Pesamos el vaso precipitado de 100 ml, limpio y seco y anotamos la masa obtenida.

Llenamos el cilindro con agua destilada hasta 10,0 ml y lo vertimos en el vaso de precipitado previamente pesado.

Determinamos la masa del beaker con el agua y también la masa del agua mediante su diferencia, mediante una repetición de tres veces más para un total de cuatro mediciones.

Determinamos la temperatura del agua destilada en los experimentos.

Experiencia 3:

En este experimento empleamos la balanza para medir la masa de 100,0 ml de agua contenida en un balón aforado y permitir determinar o confirmar su volumen a través de datos de densidad.

Llenamos el balón hasta el enrase con agua destilada y lo pesamos lleno, vaciamos el balón permitiendo unos segundos para que escurriera completamente.

Repetimos la operación en su totalidad tres veces más para un total de cuatro mediciones, determinando cada vez la masa del recipiente.

Determinamos la temperatura del agua.

Experiencia 4:

En este experimento determinamos la densidad de

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