Densidad, Exactitud, Precisión y Graficación

Universidad Rafael Landívar[pic 1]

Facultad de Ingeniería

Industria de Alimentos

Laboratorio de Química 1, Sección 6

Catedrático: Inga. Veronica Denisse Tobías Nova

Práctica No.03 (PARTE A)

“Densidad, Exactitud, Precisión y Graficación”

Portillo Sierra, María de los Angeles

Carné: 1141819

Guatemala, 20 de febrero del 2019[pic 2]

ÍNDICE

Contenido                                                                                 Páginas

ÍNDICE        2

1. INTRODUCCIÓN        3

2. MARCO TEÓRICO        4

3. TABLAS        6

3.1 Tabla 1: propiedades físicas y químicas        6

3.2 Tabla 2: toxicidades de los reactivos        7

3.3 Tabla 3: antídoto de los reactivos        8

4. OBJETIVOS        9

4.1 Objetivo general        9

4.2 Objetivos específicos        9

5. METODOLOGÍA        10

6. DIAGRAMA DE EQUIPO        12

7. REACCIONES        12

8. ECUACIONES Y CONSTANTES DE LA PRÁCTICA        12

9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        13

9.1 Bibliográficas        13

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1. INTRODUCCIÓN

Se llevará acabo la práctica número tres de Química 1, el día miércoles 13 de febrero del 2019, la cual tratará sobre: Densidad, Exactitud, Precisión y Graficación.

Como objetivo general, se planteó calcular la densidad del agua y graficarlas determinando a su vez la precisión y exactitud de los instrumentos.

Como objetivos específicos se tiene, calcular el promedio de las densidades y las desviaciones promedio para determinar la exactitud y la precisión de la probeta y pipeta. Como segundo objetivo específico se tiene, determinar la densidad de una solución de cloruro de sodio de porcentaje de masa desconocida. Y como último objetivo específico se tiene, calcular el porcentaje de error del porcentaje de masa de una solución desconocida.

Durante dicha práctica se experimentará la densidad del agua y la exactitud y precisión de la probeta y pipeta, por último, se graficará los resultados.

Esta práctica consta de tres partes las cuales se desglosan de la siguiente manera: Primero se pesará una probeta de 50 ml. Se le agregará 10 ml de agua y se calculará la densidad del agua destilada, se determinará como primer resultado de la densidad del agua. Posteriormente se agregará agua hasta llegar a la marca de 30 ml y se pesará, se determinará como segundo resultado de la densidad del agua. Luego se agregará agua hasta llegar a la marca de 50 ml y se pesará, se determinará como tercera densidad del agua, se calculará el promedio de las densidades de los volúmenes totales y se calculará el porcentaje de error. Por último, se graficará las masas de agua en el eje y versus el volumen del agua en el eje x.

La segunda parte de la práctica número tres se realizará el mismo procedimiento que la parte A, determinando la densidad del agua, variando en el instrumento utilizando la pipeta graduada. Por último, se calculará el promedio de las densidades y las desviaciones promedios de cada instrumentó, y también se calculará la precisión y exactitud de la probeta y pipeta y se compararan.

La tercera parte y última de la práctica número tres consiste en tomar la solución de cloruro de sodio de porcentaje de masa desconocida. Se lavará la pipeta con la solución desconocida, se transferirá 10 ml de la solución desconocida a un beaker de 250 ml previamente pesado, se pesará el beaker mas la solución desconocida y se determinará la densidad de la muestra desconocida. Por último, se graficará el porcentaje de masa de la solución desconocida. 

2. MARCO TEÓRICO

La precisión y la exactitud son términos que, aunque a veces se utilizan indistintamente, hacen referencia a conceptos distintos y dependen de dos factores esenciales. El primero es la calidad del instrumento y el segundo es la manipulación del operario. Así pues, la precisión “es el grado hasta el cual pueden detectarse diferencias entre cantidades” (Cromer, 1986), es decir que hace alusión al

detalle con el que se puede medir una variable y por lo tanto

depende de las cifras significativas que el instrumento pueda medir.

Por esto, cuando se hacen varias mediciones que varían en un grado muy pequeño, se dice que éstas son precisas entre sí. Ahora bien, el término exactitud indica la proximidad o coincidencia de las mediciones con el valor verdadero o real. Entonces, relacionando los [pic 4]

dos conceptos anteriores se pueden afirmar que la incertidumbre en la medición depende tanto de la exactitud como de la precisión, sin embargo, en condiciones ideales, la precisión conducirá a la exactitud. Se habla de condiciones ideales ya que un instrumento defectuoso, aunque sea preciso, será inexacto. Para esto se toma en cuenta que el equipo esté calibrado y que funcione correctamente, así como el método de análisis. Por ejemplo, al comparar una regla de acero y una de plástico, ambas tienen la misma precisión, pero la

de acero será más exacta ya que la de plástico puede dilatarse y dar

una lectura falsa.

Por otra parte, al efectuar mediciones de fenómenos resulta muy útil organizar la

información cuantitativa a través de tablas y/o gráficas ya que permiten una visualización panorámica de los resultados. Esto con el fin de realizar un análisis de datos eficiente y ordenado. Para ello existen diferentes tipos de gráficas que pueden ser utilizados de acuerdo a la información que se representará. Entre ellas están: gráfica de barras, histograma, diagrama circular, polígono de frecuencia, entre otros. No obstante, en todo lo casos se debe identificar los factores comunes que intervienen en el caso de estudio.

Entre ellos se encuentran las variables independientes, que son aquellas que varían de forma controlada y se colocan en el eje de las abscisas. También están las dependientes, las cuales obedecen a los cambios de otras variables y se colocan en el eje de las ordenadas.

El primer paso pues, para la graficación será la elaboración de una tabla de valores que identifique las variables y sus resultados junto a las dimensionales correspondientes. De esta manera se procede a representar el plano cartesiano con las variables dependientes en el eje “y” y las independientes en el eje “x”. 

Además, toda gráfica debe estar debidamente identificada, por lo cual se debe realizar un encabezado. Primero se

presenta el número de gráfica y el título.

Esto es indispensable para aclarar el tipo de datos que se desarrollan, así como para localizarla dentro de un informe. Como algo opcional, puede llevar una nota de encabezado o subtítulo, la cual aclara específicamente el tipo de gráficas en caso de que existan otras parecidas a ella. Dentro del proceso de graficación se encuentran dos conceptos que resultan útiles en el análisis de datos: interpolación y extrapolación. La interpolación se da cuando se obtienen datos comprendidos dentro del rango de mediciones, aunque esto no haya sido propiamente medido. La extrapolación ocurre cuando se obtienen valores que están fuera del rango de mediciones siguiendo la línea de tendencia. (De la Torre Zermeño &

Escobar Flores, 2003) Un ejemplo para entender lo anterior es la distancia recorrida en un intervalo de tiempo. Si se hace una medición exacta de dicha longitud cuando ha transcurrido exactamente 1, 2, 3, 4 y 5 segundo, la interpolación sería encontrar la distancia después de 2.5 segundos a través de la gráfica de resultados. La extrapolación correspondería a encontrar la distancia a los 6 segundos.

La densidad es una propiedad de la materia utilizada para caracterizar una sustancia y son específicas en cada una de ellas. “Se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de la sustancia” (Brown, LeMay, Bursten, & Murphy, 2009). Las densidades se expresan en gramos por cada centímetro cúbico (𝑔 /𝑐𝑚3) tomando como temperatura de referencia 25°C debido a que la mayoría de las sustancias cambian de volumen según la temperatura a la que se encuentren. De lo anterior se plantea la ecuación de la densidad:

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑   =     Masa[pic 5]

                           Volumen

Mientras mayor sea la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen, mayor será la densidad de esa sustancia y viceversa. Para poder determinar la densidad experimentalmente se toman diferentes muestras de una misma sustancia y se miden tanto su masa como su volumen, para luego hacer la relación de acuerdo a la fórmula planteada anteriormente. 

Fuente: Karen C. Timberlake (2011) Química, Una Introducción a la Química General, Orgánica y Biológica Décima edición. Editorial Pearson Educación.

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