Mediciones Y Errores Comunes EN Química PDF

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mediciones y errores comunes en la practica de experimentos quimicos,...

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MEDICIONES Y ERRORES COMUNES EN QUÍMICA E. QFB Priscila Janeth Baylón Manriquez 205085 Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Instituto de Ciencias Biomédicas Departamento de Ciencias Químico-Biológicas, Licenciatura en QFB, Laboratorio de Química General

Resumen. Dentro de las prácticas de laboratorio es muy común presentar tipos de errores en las mediciones, estos hacen variar los resultados al momento de repetir los procedimientos. Durante esta práctica se identificó que tipos de errores existen, así como sus causas y consecuencias, como prevenirlos y reducir su impacto en los resultados finales y calcular el margen de error mediante la estadística, así como algunas otras variables. Se llevaron a cabo 4 experimentos donde se identifica el tipo de error causante y que factores pueden intervenir.

Introducción. Por medio de los siguientes experimentos será posible detectar que errores se cometen para poder confirmar si los resultados obtenidos son confiables o no. Se denomina error sistemático a aquel que es constante a lo largo de todo el proceso de medida y, por lo tanto, afecta a todas las medidas de un modo definido y es el mismo para todas ellas; los errores sistemáticos pueden ser de tipo: instrumentales (de aparatos, mal funcionamiento o mala calibración), personajes (problemas visuales, de paralaje o kinésicos) o de medida (mala elección de instrumento para realizar una medición). (Galván M, 2018). En otra clasificación se encuentra el error indeterminado que es aquel que ocurre a pesar de que se reluce el procedimiento de manera aleatoria, es decir, hágase lo que se haga, es imposible evitar el error. (Vargas P, 2019). Es posible calcularlos errores que cometemos, en porcentaje y en valores reales que nos indican que tanto nos hemos equivocado, se conocen como error absoluto y error relativo, también podemos aplicar la estadística para organizar e interpretar datos, incluyendo las medidas de tendencia central (moda, media y mediana, coeficiente de variación y desviación estándar En el laboratorio, a la hora de realizar una experimentación es normal utilizar la reproductibilidad y la repetitividad, la primera es un estudio de replicación que debe ser totalmente independiente y generar resultados idénticos, conocidos como resultados acordes, para esto se deben utilizar instrumentos y

enfoques ligeramente diferentes para asegurarse que no haya existido una falla en el equipo. La repetitividad es donde los investigadores repiten su experimento para probar y verificar sus resultados. (Vargas P, 2019) Se aceptan formas en las que se puede evaluar la precisión en el laboratorio, como lo son el control de calidad, repetición de ensayos con el mismo método u otros.

Objetivos  Evaluar la exactitud de una medición, mediante la consideración del error absoluto y el error relativo; además de evaluar la precisión de los datos mediante la consideración de las medidas de dispersión de los datos.  Aplicar criterios de exactitud y precisión para la selección de un instrumento de medición, ante cualquier situación experimental  Examinarlos criterios básicos para reportar los resultados experimentales con un determinado número de dígitos y expresar cualquier resultado proveniente de una operación matemática, con el número de cifras significativas correspondientes.

Hipótesis Materiales y métodos.

1. Errores sistemáticos de método y humanos: Se observó detalladamente el matraz volumétrico a utilizar, el cual debía ser para medir 50 ml. Con un vaso de precipitado de 150 ml, se calentó el agua destilada hasta alcanzar los 50°, posteriormente se llenó el matraz volumétrico hasta la marca de aforo. Se esperó hasta que el agua disminuyera su temperatura hasta ambiente para después observar el volumen del líquido con respecto a la marca de aforo. 2. Error instrumental Se eligió un termómetro de 110°C, una probeta graduada 25 ml, una pipeta graduada 10 ml y una volumétrica de 10 ml, después se determinó el valor mayor y el menor que puede medir cada uno, así como el número de divisiones presentes que tienen. Por último, se registraron los datos. 3. Exactitud y precisión al medir Se pesó un vaso de precipitado de 150 ml limpio y seco, después con una pipeta graduada de 25 ml, se midieron 25 ml de agua destilada para ser transferidos al vaso de precipitado pesado y se volvió a pesar, pero ahora con el líquido. Con esos datos se determinó la masa de agua contenida en el vaso restando el segundo peso menos el primer peso. Se repitió el procedimiento 3 veces y se registró en una tabla. Se repitió el procedimiento, pero esta vez con la pipeta volumétrica de 10 ml. 4. Precisión y exactitud de las medidas.

Con la pipeta calibrada se determinó la densidad de una muestra problema del laboratorio. Se repitió el procedimiento 3 veces y se registraron los datos.

Resultados Errores sistemáticos de método y humanos.

1 ¿Qué observas cuando se lleva al aforo con agua caliente y deja que ésta alcance la temperatura ambiente? ¿A qué atribuye este cambio? Al aumentar la temperatura del agua, esta aumenta su volumen, pero no llega a evaporarse debido que la temperatura no es lo suficientemente alta para cambiar su estado a gas. Al disminuir la temperatura, esta vuelve a su estado original.

2. Error instrumental Determina la apreciación y el error instrumental para las probetas, la pipeta y el termómetro Error Instrumento Apreciación instrumental Probeta 2 ml. 1 ml. Pipeta 1ml. 0.5 ml. graduada Pipeta 25 ml. 12.5 ml volumétrica Termómetro -10°C -5°C Tabla 1. Apreciación y error instrumental

La exactitud de los instrumentos utilizados, en función del error y porcentaje de error. (Tome como valor verdadero el volumen que reporta el fabricante, así para la probeta graduada será 25 mL y para la pipeta volumétrica el valor verdadero será 10 mL). Porcentaje Instrumento exactitud de error Probeta 25 ml 0.05% Pipeta 25 ml 0.25% graduada Pipeta 10 ml 0.05% volumétrica Termómetro 110°C 0.01%

Exactitud y precisión al medir. Muestras

1 2 3 Media, Desviación media, DM Desviación estándar, σ Coeficiente de variación, CV Precisión, P% Error porcentual, EP% Exactitud , E%

Probeta 25 mL

P. volumétri ca 10 mL Masa, g 10.0292 10.0653 10.0548

P. graduada 10 mL Masa, g 9.9406 10.1803 10.147

24.4679 1.1842x 10-15

10.0497 0

10.0893 5.9211 x 10-16

0.1318

0.0186

0.1298

0.5385%

0.1848%

1.2870%

86.824%

98.143&

87.015%

23.32%

9.03%

8.94%

76.68%

90.97%

91.06%

Masa, g 24.3159 24.5398 24.5482

-0.00409

puede tener diferentes valores de exactitud y precisión, se obtuvieron diferencias mínimas entre las mediciones sin embargo son significativas al expresarse en porcentaje por medio de las fórmulas de error según los datos obtenidos. La diferencia que se pueden llegar a presentar en los datos son debidos a tipo de error que se presente ya sea sistemático o indeterminado; es decir, por causas humanas o mecánicas del instrumento o bien errores que no se pueden evitar y que esta previsto que ocurran, algunas otras mediciones se presentaron así por cuestiones como que el instrumento no estaba bien calibrado, no se ha bajado el mercurio del termómetro o bien no se conocía el instrumento lo suficiente para llevar a cabo su procedimiento correcto. Donde hubo una mayor variación fue en las masas que se tomaron en el experimento3, entre cada repetición, arrojando una exactitud de 76.68% y una precisión del 86.82%

1.05295

Conclusión.

Tabla 3, exactitud y precisión al medir.

Precisión y exactitud de las medidas Repet ición

1

Pipeta volumétrica 10 mL Masa, Densidad, g g/mL 10.562 1.05227 7

2

10.568 3

1.05683

3

10.599 9

1.05999

10.56 36

1.05636

σ

Error absoluto De la densidad

0.038

1.05999

0.0039

Tabla 4. Precisión y exactitud de las medidas

Análisis o discusión de resultados La exactitud es la cercanía posible para obtener un mínimo de error para un procedimiento mientras la precisión es el grado de error que se puede llegar a obtener dentro de un procedimiento. Entonces un instrumento

Al final de ésta práctica fue posible diferenciar entre la variedad de tipos de errores que es común que ocurran en el laboratorio de química; al pesar algún material, puede ser que la balanza está mal calibrada, que tenga restos de otra sustancia o bien que se dé un error a la hora de interpretar los dato. También vimos que es muy común tener malas lecturas de temperatura ya que algunos termómetros tienen las divisiones distintas y a veces nosotros como usuarios olvidamos bajar el mercurio o no lo hacemos bien lo que nos arroja datos poco confiables. La estadística fue de mucha utilidad ya que ayuda a interpretar los datos y dar conclusiones más confiables,

Así también es importante tener en cuenta de que tipo de error se puede presentar para así tomar las precauciones pertinentes para obtener un experimento verídico y preciso. Esto es esencial para la química, pues su teoría se basa en la experimentación.

Bibliografía 

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Galván M. StuDocu. Mediciones y errores (2018). Recuperado de: https://studocu.com/es.mx/document/uni versidad. (3 de septiembre del 2020) Pérez J, Merino M. definición de. Exactitud (2010) https:// definición.de/exactitud. (3 de septiembre del 2020) Vargas, P. Práctica 3. Mediciones y errores comunes (2019) recuperado de: https:// docsity.com/practica-3 (3 de septiembre del 2020) Sin autor. Laboratorio quimico. Pipeta . (2018) https://www.tplaboratorioquimico.com/la boratorio-quimico/materiales-einstrumentos-de-un-laboratorioquimico/pipeta.html...