MEDIDA DE MASA Y VOLUMEN: TRATAMIENTO DE DATOS Practica No2 María Sofía Rojas Ceballos Codigo:2210851 email: [email protected]. Universidad industrial de Santander, Escuela de Medicina. Fecha de elaboración de la practica: 11/08/2021 Fecha de presentación del informe: 24/08/2021 1. INTRODUCCIÓN. En este laboratorio se va a aprender Acerca de los diferentes métodos para el tratamiento de datos, su aplicación en las mediciones obtenidas durante los componentes prácticos a realizar y como el uso de algunos elementos para medir volúmenes y masa pueden influir en los datos que se recaudan. 2.OBJETIVOS. Reconocer algunos de los instrumentos de medición de masa y volumen para los efectos del laboratorio, adquiriendo habilidad para su correcto uso y llevar a cabo un proceso adecuado en el componente practico. . Para ejecutar una práctica adecuada y obtener resultados precisos según las mediciones que se llevan a cabo es importante tener claro el fundamento de cada uno de los procesos a realizar. Iniciando con algunas unidades de concentración como es la masa que nos indica la cantidad de materia de una muestra de cualquier material y uno de los instrumentos más usados para medir masas en el laboratorio es la balanza analítica que cumple su función con una aproximación de ± 0.0001 g., esto quiere decir que principalmente se usa cuando tienen que medirse masas con mucha precisión. Comprender la importancia y la aplicación del tratamiento estadístico de datos para la confiabilidad y precisión de estos mismos. 3.MATERIALES Y REACTIVOS. Una moneda, un vaso de precipitado seco, un Matraz Erlenmeyer seco, un objeto suministrado por el profesor, una balanza analítica, un tubo de ensayo, un balón aforado de 100ml, una bureta, una probeta graduada, una pipeta. 4. MARCO TEÓRICO. . Fig 1. Balanza Analítica Para la medición de volúmenes es importante tener claro que esta medida nos indica la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo y el material principalmente usado es de tipo vidrio que es el más apropiado para la medición de líquidos, estos pueden ser de diferentes tipos y se elige alguno dependiendo de la exactitud que se requiera. Para el proceso de tratamiento de datos, con respecto a la evaluación de la precisión de los datos que se obtendrán, se tienen en cuenta estos ítems: La desviación respecto a la media: Diferencia en valor absoluto entre cada valor de la variable y la media aritmética hallada. La desviación promedio: La suma de cada uno de los datos de las desviaciones halladas dividido el número de datos presente. El análisis estadístico de los datos se lleva a cabo con el correcto uso de las cifras significativas en el cual se tiene en cuenta el numero de cifras con lo que se expresa el resultado de una medida, es decir se incluyen solo aquellas cifras que tienen algún significado experimental. 5. PARTE EXPERIMENTAL Parte I. Masa Inicialmente se seleccionó el primer objeto: una moneda de 1000 $ pesos colombianos, se procedió a colocarla en el plato de la balanza analítica que previamente se había tarado, y se anotó el dato obtenido, posteriormente se hizo el mismo procedimiento con los demás objetos escogidos, un vaso precipitado seco, un Erlenmeyer seco y un objeto que fue suministrado por el profesor, se apuntaron cada uno de los datos, y este proceso se realizó 5 veces con cada uno de los elementos mencionados anteriormente. Parte II. Volumen Lo primero que se realizó fue tomar un tubo de ensayo, se llenó totalmente agua y se vertió su contenido a una probeta con el objetivo de medir su volumen y se apuntó el respectivo dato. Después se seleccionó un vaso precipitado, se llenó con agua hasta los 50 ml y el contenido del envasado se transfirió a una probeta y se registró su correspondiente volumen. Luego se midió 100 ml de agua en una probeta y se vertió el contenido completamente a un balón forado de 100 ml, anotando las variaciones observadas. Posteriormente en una bureta se midió 25 ml de agua y se traspasó a una probeta graduada, apuntando el volumen obtenido. Y finalmente se llenó una pipeta con 10 ml de agua y su contenido se transfirió a una probeta graduada registrando el volumen observado. 6. CALCULOS Parte I Masa de la moneda de 1000 $: (1) 9.9080 g (2) 9.9080 g (3) 9.9079 g (4) 9.9079 g (5) 9.9078 g Media: x̄ = 𝟗.𝟗𝟎𝟖𝟎+𝟗.𝟗𝟎𝟖𝟎+𝟗.𝟗𝟎𝟕𝟗+𝟗.𝟗𝟎𝟕𝟗+𝟗.𝟗𝟎𝟕𝟖 𝟓 = 𝟗. 𝟗𝟎𝟕𝟗𝟐 Desviación respecto a la media: ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 9.9080 − 9.90792 = 8𝑥10−5 𝑑2 = 𝑥2 − 𝑥̄ = 9.9080 − 9.90792 = 8𝑥10−5 𝑑3 = 𝑥3 − 𝑥̄ = 9.9079 − 9.90792 = −2𝑥10−5 𝑑4 = 𝑥4 − 𝑥̄ = 9.9079 − 9.90792 = −2𝑥10−5 𝑑5 = 𝑥5 − 𝑥̄ = 9.9078 − 9.90792 = −1.2𝑥10−4 Desviación media (dm) (8𝑥10−5 + 8𝑥10−5 + 2𝑥10−5 + 2𝑥10−5 + 1.2𝑥10−4 ) 5 .= 6.4𝑥10−5 Masa del vaso precipitado: (1)48.3188 g (2) 48.3183g (3)48.3222 g (4)48.3209 g (5) 48.3200g Media: 48.3188+48.3183+48.3222+48.3209+48.3200 x̄ = 5 =48.32004 ≅ 48.32 Desviación respecto a la media: ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 48.3188 − 48.32004 = −1.24𝑥10−3 Media: 1.9970+2.9964+2.9962+2.9962+1.9964 x̄ = 5 = 2.59644 ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 48.3183 − 48.32004 = −1.74𝑥10−3 ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 48.3222 − 48.32004 = 2.16𝑥10−3 ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 48.3209 − 48.32004 = 8.6𝑥10−4 ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 48.3200 − 48.32004 = −4𝑥10−5 Desviación respecto a la media: ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 1.9970 − 1.99644 = 5.6𝑥10−4 𝑑2 = 𝑥2 − 𝑥̄ = 2.9964 − 1.99644 = 0.99 ≅ 1.00 𝑑3 = 𝑥3 − 𝑥̄ = 2.9962 − 1.99644 = 0.99 ≅ 1.00 𝑑4 = 𝑥4 − 𝑥̄ = 2.9962 − 1.99644 = 0.99 ≅ 1.00 Desviación media (dm) (1.24𝑥10−3 + 1.74𝑥10−3 + 2.16𝑥10−3 + 8.6𝑥10−4 + 4𝑥10−5 5 = 1.208𝑥10−3 Masa del Erlenmeyer seco: (1) 21.9941 g (2)21.9942 g (3)21.9947 g (4)21.9944 g (5)21.9944 g Media: 21.9941+21.9942+21.9947+21.9944+21.9944 x̄ = 5 = 21.99436 ≅ 22.00 Desviación respecto a la media: ̄ 𝑑1= 𝑥1 − 𝑥 = 21.9941 − 21.99436 = −2.6𝑥10−4 𝑑2 = 𝑥2 − 𝑥̄ = 21.9942 − 21.99436 = −1.6𝑥10−4 𝑑3 = 𝑥3 − 𝑥̄ = 21.9947 − 21.99436 = 3.4𝑥10−4 𝑑4 = 𝑥4 − 𝑥̄ = 21.9944 − 21.99436 = 4𝑥10−5 𝑑5 = 𝑥5 − 𝑥̄ = 1.9964 − 1.99644 = −4𝑥10−5 Desviación media (dm) (5.6𝑥10−4 + 1.00 + 1.00 + 1.00 + 4𝑥10−5 5 = 0.60 7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Tabla 1. Masa Elementos Promedio Moneda 1000 9.90792 Vaso 50ml 48.32004 Erlenmeyer 50ml Objeto 21.99436 2.59644 Desviación media 6.4x10−5 (2.6𝑥10−4 + 1.6𝑥10−4 + 3.4𝑥10−4 + 4𝑥10−5 + 4𝑥10−5 5 = 1.68𝑥10−4 Masa del objeto suministrado por el profesor: (1) 1.9970g (2)2.9964 g (3)2.9962 g (4)2.9962 g (5)1.9964 g 9.908 ± 6.4x10−5 1.208𝑥10−3 48.32 ± 1.21x10−3 1.68𝑥10−4 22.00 ± 1.7x10−4 2.288𝑥10−4 2.60± 0.60 𝑑5 = 𝑥5 − 𝑥̄ = 21.9944 − 21.99436 = 4𝑥10−5 Desviación media (dm) Resultado Los datos muestran que la medición de cada uno de los elementos tiene un valor muy diferente con respecto a los reportados por otros autores, esto es porque en el caso de los instrumentos volumétricos ( Vaso precipitado y Erlenmeyer ) que se emplearon en la práctica cada uno de ellos son de diferente capacidad en contraste con los utilizados por los otros autores, y con respecto a la moneda esta es de diferente especie , por lo tanto es claramente lógico que los resultados en ese aspecto no iban a coincidir o tener un valor similar. Los resultados en la moneda de 1000 nos muestran que 9.908 es el valor más probable de la serie de medidas, y el valor hallado de la desviación como se muestra en la tabla 1, indica que hay una muy baja desviación por lo tanto esto quiere decir que la precisión es bastante alta, ya que según los valores reportadas en este caso hay una similitud con cada uno de ellos. En el vaso precipitado hubo una variación bastante notoria con respecto a los valores hallados, hay muy poca similitud entre los valores reportados, poca precisión, esto es debido a errores aleatorios para ser más específicos errores ambientales, en el momento de la medición de este objeto, había mucho ruido exterior, por lo que influyó en la toma de los datos y su respectiva diferencia. En el Erlenmeyer seco según los valores reportados hubo bastante precisión, había concordancia y similitud de los resultados de esta serie de medidas y finalmente en la masa del objeto suministrado por el profesor si hubo gran variación ya que en este ultimo paso en la serie de medidas de masa , ocurrió un error personal , olvidé tarar la balanza en algunas de las mediciones en este objeto en particular , lo cual claramente influyó en los datos obtenidos y a la hora de hallar el valor más probable de esta serie de medidas. No se realizó completamente el uso correcto de la balanza por ese motivo algunas medidas estuvieron sujetas a imprecisiones netamente por la técnica de uso, esa la habilidad poco a poco va adquiriéndose y desarrollándose en el transcurso del componente practico. Parte II Volumen Tabla I Volumen del agua En el tubo de ensayo. 20ml Tabla II Vaso precipitado Volumen del contenido de agua 50ml Después que se traspasó a la probeta. 48ml Tabla III Probeta Volumen del contenido de agua 100ml Después que se traspasó a un balón aforado de 100ml No llegó al punto de aforo. Tabla IV Bureta Volumen del contenido de agua 25ml Después que se transfirió a una probeta graduada 26ml Tabla V Volumen del contenido de agua Pipeta Después que se vertió el contenido a una probeta graduada 10ml 10.1ml Con respecto a los resultados obtenidos en la Tabla II , se evidenció que se obtuvo un volumen de 48ml , hubo una variación de 2 ml ,indicándonos que tanto la probeta como el vaso precipitado no mide volúmenes exactos , solo dan un valor aproximado; por lo tanto en cada uno de ellos varió la medida, en la tabla III no se llegó al punto de aforo como se esperaba ya que la probeta no tiene tanta precisión como lo es el balón aforado , es decir este mide un volumen exacto de líquido en base a su capacidad, que en este caso son 100ml. En la tabla IV según los resultados reportados por los otros autores tanto en la bureta como en la probeta graduada tuvieron la misma medida 25 ml,lo cual es lo más esperado ya que estos estos dos elementos miden volúmenes con gran precisión , en contraste con los resultados obtenido en la práctica se tuvo una variación de 1 ml, se puede concluir que probablemente esto ocurrió debido a un error humano , es decir un fallo personal en la metodología de uso de este instrumento, para ser mas especifico no se eliminó las posibles burbujas de aire que hubieran en él , por eso el resultado obtenido no fue el esperado y tuvo esa diferencia. Según los resultados que se pueden evidenciar la tabla V hubo una variación de 0.1 ml, no era lo esperado ya que la pipeta permite la transferencia de un volumen líquido con bastante precisión, así que a partir de esto se puede deducir que probablemente esa variación tuvo lugar por un error a la hora de la exactitud en el pipeteo, se tiene que verificar previamente que no haya burbujas ni espuma en el líquido. Ya que el proceso requiere de un excelente uso de la técnica para la obtención de un resultado especifico. En general se reconocieron los instrumentos volumétricos, con sus respectivas características, se ejecuto el uso de cada uno de ellos, logrando adquirir un poco mas de destreza en el desarrollo de estos en determinadas situaciones. 8.CONCLUSIONES De la practica desarrollada se logró identificar la importancia que tiene el uso correcto y manipulación adecuada de cada uno de los elementos utilizados en el desarrollo del componente practico, ya que una posible mala ejecución de alguno de ellos, repercutiá claramente en el resultado y así mismo en la determinación de la precisión con los métodos de tratamiento de datos. Se logró familiarizarse y tener un contacto mas directo con los instrumentos volumétricos y de masa y por ende se adquirió más destreza en la manipulación de los mismos. 9.BIBLIOGRAFIA Posadas Chinchilla; Antonio Miguel. Determinación de errores y Tratamiento de datos. Universidad de Almería,2014. WHITTEN, K. W., y otros, Química General, 3ª Ed. McGraw-Hill, México, 1992.
