Evaluacion De Datos Analiticos

Química Analítica para Ingenieros Químicos

Lic. Marisela Luzardo 1 Capítulo 5: Evaluación de datos analíticos

CAPÍTULO 5 EVALUACIÓN DE DATOS ANALÍTICOS

CONTENIDO:

− El significado de los números

− Las cifras significativas

Cifras significativas en los cálculos

Propagación de la incertidumbre

− Sistema Internacional de unidades (SI)

− Evaluación de los datos analíticos

Exactitud y precisión

Error y desviación

− Tratamiento matemático de los datos

Intervalos de confianza

Criterio de rechazo de resultados

− Problemas propuestos

INTRODUCCION

La Química Analítica comprende la separación, identificación y determinación de las cantidades

relativas de los componentes de una muestra de material. Corresponde al análisis cuantitativo determinar

¿cuánto? de determinado componente está presente en la muestra analizada. El resultado numérico tendrá

significado dentro del contexto del análisis, por tanto es necesario realizar un tratamiento matemático que

lleve al valor que mejor represente el resultado buscado.

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CAPÍTULO 1 EVALUACIÓN DE DATOS ANALÍTICOS

“Los números no son importantes,

lo importante es lo que hacemos con ellos”. Anónimo

EL SIGNIFICADO DE LOS NUMEROS

El manejo correcto de los datos numéricos obtenidos en un análisis Químico es parte fundamental

de la Química Analítica. Los decimales de una medida dependen de la apreciación del instrumento de

medida utilizado, por lo tanto no se puede tomar a la ligera el número de decimales con que se reporta.

Los números exactos son aquéllos que no admiten duda o incertidumbre; éste es el caso del

número de llaves que hay en un llavero, el número de determinaciones realizadas en un análisis, el número

de estudiantes inscritos en un curso. También se consideran números exactos, los valores numéricos de las

constantes: la constante de los gases R (0,082 atm x L/mol x K), el número de Avogadro (6,02 x 1023

moléculas/mol), los factores de conversión de unidades (1 pulgada = 2,54 cm) o los valores de las masas

atómicas (cloro = 35,45 g/mol)

Los números inexactos son aquéllos que se obtienen al utilizar un instrumento de medición. En los

laboratorios se utilizan balanzas para medir masas; pipetas, cilindros y buretas para medir volúmenes,

termómetros para medir temperaturas; cada instrumento tiene una apreciación que afecta la medida.

En la figura 1 se muestran dos (número exacto) pipetas graduadas de diferente apreciación, que

contienen el mismo volumen de líquido. La pipeta A tiene una apreciación de 1 mL (sin decimales) y la

medida del volumen se debe reportar: 4 mL ± 1 mL; no se puede expresar como 4,0 mL ya que la

apreciación del instrumento no permite expresar la medida con decimales. La pipeta B tiene una apreciación

de 0,1 mL y la medida del volumen es 4,0 ± 0,1 mL. La medida de la pipeta B no se puede expresar como 4

mL ya que se estaría infiriendo que tiene una apreciación de 1 mL, lo cual es incorrecto.

Pipeta A Pipeta B

Volumen: 4 mL ± 1 mL Volumen: 4,0 mL ± 0,1 mL

Figura 1 Medida de un mismo volumen en dos pipetas diferentes

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LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Las cifras significativas de una medida indican, implícitamente, la incertidumbre o inexactitud de la

medida sin necesidad de incluir el símbolo “±”. El reporte debe contener un solo dígito incierto o inexacto: el

último, que corresponde a la apreciación del instrumento.

“Las cifras significativas son los dígitos significativos en una cantidad medida o calculada”

(Chang, 2003) y se sobreentiende que el último dígito es incierto o inexacto. En el caso mostrado en la figura

1, con la pipeta A (4 mL) se está reportando una sola cifra significativa; con la pipeta B (4,0 mL) se están

reportando dos cifras significativas.

REGLAS PARA UTILIZAR LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

1.- Todo dígito diferente de cero es una cifra significativa:

4 mL tiene una sola cifra significativa

4,0 mL tiene dos cifras significativas;

740 mL tiene tres cifras significativas

2.- Todo cero que se encuentre entre dos dígitos diferentes de cero, es una cifra significativa:

205 g tiene tres cifras significativas;

1023 mL tiene cuatro cifras significativas.

3.- Los ceros a la izquierda del primer dígito diferente de cero NO SON cifras significativas:

0,205 kg tiene tres cifras significativas;

0,0076 L tiene dos cifras significativas

0,00002104 km tiene cuatro cifras significativas;

0,01 cm3 tiene una sola cifra significativa

Una forma sencilla de diferenciar cuales ceros son cifras significativas, es cambiar de notación

decimal a notación científica ya que las cifras significativas se mantienen sin importar la notación.

Notación Decimal Notación Científica Cifras significativas

0,205 = 2,05 x 10J1 tiene tres cifras significativas

0,0076 = 7,6 x 10J3 tiene dos cifras significativas

0,00002004 = 2,004 x 10J5 tiene cuatro cifras significativas

0,01 = 1 x 10J2 tiene una sola cifra significativa

Las calculadoras científicas permiten realizar esta conversión fácilmente

4.- Todos los ceros a la derecha de una cifra diferente de cero son cifras significativas.

1,00 m tiene tres cifras significativas;

2,3400 L tiene cinco cifras significativas

5,40300 g tiene seis cifras significativas

5.- Para los números que no tienen decimales, los ceros a la derecha del último dígito diferente de cero,

pueden o no ser cifras significativas, por eso es necesario especificarlo.

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120 L tiene tres cifras significativas;

200 g tiene tres cifras significativas

25000 mL tiene cinco cifras significativas si se midió con un instrumento cuya

apreciación es 1 mL, pero sólo tendrá tres cifras significativas si

la apreciación es 100 mL

Cuando se desee expresar una cantidad sin que queden dudas, es recomendable usar la notación

científica:

120

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