exactitud y precision en medidas

PRÁCTICA 1
EXACTITUD Y PRECISIÓN EN MEDIDAS










Caracas, 28 de enero del 2013
RESUMEN
En esta práctica se busca usar los instrumentos del laboratorio de química para medir volúmenes con máxima precisión. Al medir 25 mL de agua con el cilindro graduado se obtuvo 24,52 +/- 0,24 mL, al medir con la pipeta se obtuvo 24,94 +/- 0,02 mL y con la bureta 24,95 +/- 0,05mL; estos valores fueron obtenidos calculando las masas y relacionándolas con la densidad del agua a la temperatura de 22°C. Las mediciones hechas con la pipeta y la bureta son más cercanas al valor real, por ello son instrumentos más exactos, la dispersión es mayor en el cilindro graduado por lo tanto es el menos preciso. La bureta puede ser considerada el instrumento más exacto según losresultados obtenidos, con ella se tomaron otras medidas para 10 y 40 mL siguiendo el procedimiento anterior, los resultados respectivamente fueron 9,97 +/-0,06 mL y 39,96 +/- 0,04 mL. Además se determinó la exactitud del cilindro graduado usando la bureta para distintas cantidades de agua; 10, 20, 30 y 40 mL; los resultados obtenidos fueron 9,8 mL con un error absoluto de 0,2 (error relativo 2% ),19,5 mL con error absoluto de 0,5 (error relativo 2,5%), 29,7 mL con un error absoluto de 0,3 (error relativo 1%) y 39,5mL con un error relativo de 0,5 (error relativo 1,25%).

INTRODUCCIÓN
Un error es la incertidumbre que se tiene sobre una cantidad medida, se busca la mayor aproximación al valor verdadero. Al arrojar errores de medición es necesario tener en cuenta la exactitud y precisiónde las medidas realizadas. La exactitud indica la relación entre el valor experimental obtenido y el valor real; la exactitud puede ser determinada a través del error absoluto y el error relativo de las mediciones, con las fórmulas:

Eabs = Vr – Vexp Erel = ( Vexp – Vr ) / Vr x 100

La precisión es la posibilidad de reproducir un resultado cada vez que selleva a cabo un proceso de medición bajo las mismas condiciones; la precisión puede ser calculada usando la desviación estándar, esta es “un índice numérico de la dispersión de un conjunto de datos. Mientras mayor es la desviación estándar, mayor es la dispersión” (1), se calcula a través de la fórmula:

S = √ [(Ẍ-x1)² + (Ẍ-x2)² + … + (Ẍ-xn)²] / n-1
Existen dos tipos de errores;los errores sistemáticos son aquellos que se repiten constantemente y afectan las medidas de la misma manera. Los errores aleatorios son aquellos que el azar gobierna su aparición, estos pueden minimizarse mediante el cálculo de promedios.

SECCIÓN EXPERIMENTAL
Para realizar la experiencia, en primer lugar se debe agregar agua en el Beaker de 400mL, con un termómetro se mide latemperatura al inicio y final de la experiencia, con el valor de la temperatura se busca la densidad del agua, este valor es importante para la ejecución de la práctica. Seguidamente se pesa el Beaker de 100mL en cinco oportunidades diferentes, el valor promedio de las medidas es el que se utilizará a lo largo de la experiencia cada vez que se necesite su masa.
Luego, se procede a comparar laexactitud y precisión del cilindro graduado, la pipeta y la bureta, para esto en primer lugar medimos 25mL de agua en el cilindro de 100mL y lo vertimos en el beaker de 100mL, se pesa y se anota el volumen medido con su error (apreciación del cilindro), este volumen se obtiene a través de la relación masa volumen que nos da la densidad (cálculo se muestra en el anexo); se realiza el mismo procedimientocinco veces. De igual manera se realiza con la pipeta y la bureta midiendo 25mL con cada una de ellas.

Seguidamente se compara la precisión de la bureta a volúmenes pequeños y grandes. Primero se vierten en el beaker de 100 mL, 10 mL de agua medidos con la bureta y se toman las respectivas mediciones cinco veces. Se realizará lo mismo midiendo 40mL de agua; a medida que se realizan las...