FISICOQUIMICA LAB 1 MEDICION Y ERRORES

                        TRATAMIENTO DE DATOS EN LABORATORIO

1. OBJETIVO.

Estudiar los conceptos básicos sobre medidas y teoría de errores en la toma de datos al realizar un laboratorio de química

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

para los cuerpos geométricos en cada medida realizar la determinación del promedio, desviación, desviación media, desviación estándar, media geométrica, media armónica.

Para cada cuerpo geométrico, calcular su volumen y por propagación determinar su error correspondiente.

Calcular la densidad absoluta de cada cuerpo geométrico y comparar con datos bibliográficos.

Calcular el peso específico cada cuerpo geométrico y comparar con datos bibliográficos.

Realizar la gráfica de calentamiento del agua T(temperatura) vs t(tiempo), determine el coeficiente de correlación por regresión lineal.

Comparar la gráfica de calentamiento entre el agua y el alcohol etílico.

Con los volúmenes gastados de titulante, determinar el promedio, desviación, desviación estándar, media geométrica, media armónica, error absoluto, error relativo y el intervalo de confianza con un nivel de confianza del 95%.

1. FUNDAMENTO TEORICO.

1. MEDIDA.
2. MEDIDAS DIRECTAS.

La medición se dice que es directa cuando la técnica experimental consiste en la comparación entre el patrón de medida y la propiedad a medir, obteniéndose el valor de la medida directamente del instrumento de medida.

1. MEDIDAS INDIRECTAS.

En aquellos casos, en los que la magnitud a medir es inaccesible o no se disponen de medios para su cuantificación directa, se recurre a la medición de propiedades auxiliares, que pueden ser o no similares a la magnitud a medir y mediante ecuaciones matemáticas adecuadas se calcula el valor de la magnitud buscada.

1. EXACTITUD.

Señala el grado en que un valor experimental(xi) o un promedio (X) se acerca al valor verdadero(µ).

1. PRECISION.

Indica el grado de concordancia entre los valores experimentales, es decir en cuanto se aproximan unas a otras.

1. ERROR.

Es la diferencia entre el valor obtenido de una medida y el valor verdadero de la magnitud de la misma.

1. ERROR SISTEMATICO.

Son errores que afectan el resultado de una medida en la misma proporción y signo(sesgo), es decir, al medir repetidas veces una magnitud siempre se comete el mismo error.

1. CAUSAS DE LOS ERRORES SISTEMATICOS.

Debido a cálculos (empleo de ecuaciones en su forma mas simple)

Debido a los instrumentos de medida (error de cero, error de calibración)

Debido a las características del observador (error de paralaje)

1. ERRORES ALEATORIOS, PROBABILISTICOS, FORTUITOS O CASUALES.

Son errores que ocurren de modo casual (al azar) y no pueden controlarse ni conocerse con anticipación. Las causas que originan estos errores son difíciles de descubrir, algunos de ellos son:

Cambios bruscos de temperatura

Presencia de corriente de aire que pueden desviar la posición de la aguja de una balanza.

En la determinación del tiempo, es frecuente que el experimentador pulse el cronometro con anticipación o retardo.

Lectura de las longitudes con instrumentos, limitaciones del sentido de la vista, provocan lecturas erróneas.

Cansancio del observador luego de varias horas de trabajo, disminuyendo la capacidad visual y reflejos.

1. VALOR MEDIO ARITMETICO.

Es el valor más probable de este conjunto de medidas y se calcula mediante:

[pic 1]

1. DESVIACION ESTANDAR

Medida de dispersión y está definida como la raíz cuadrada de la varianza.

[pic 2]

                                                [pic 3][pic 4]

1. ERROR ABSOLUTO, DESVIACION O RESIDUO DE UNA MEDIDA.

Es definido como el valor absoluto de la desviación de cada medición respecto a la media aritmética.

                                 ; [pic 5][pic 6]

1. ERROR RELATIVO DE UNA MEDIDA.

Es dado por el cociente entre el error absoluto asociado con la medida y la medida misma.

                                [pic 7]

1. ERROR PORCENTUAL O DESVIACION PORCENTUAL.

Es el error relativo medio multiplicado por cien.

                                [pic 8]

1. VALOR VERDADERO.

El resultado final de la medida de una magnitud puede escribirse como:

[pic 9]

1. INTERVALO DE CONFIANZA.

Donde:[pic 10]

                [pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

                                [pic 15]

1. ESTADISITICA DESCRIPTIVA.

1. MEDIA ARITMETICA.

Es el valor promedio[pic 16][pic 17]

1. MEDIA GEOMETRICA.

La media geométrica de una cantidad finita de números, se define como la raíz enésima del producto de todos los números.

[pic 18]

[pic 19]

1. MEDIA ARMONICA.

La media armónica representa por H, de una cantidad finita de números es igual al reciproco, o inverso, de la media aritmética de los recíprocos de dichos valores.

[pic 20]

[pic 21]

1. PROPAGACION DE ERRORES.

Para medidas indirectas, como ser volúmenes y otros, donde se necesita una ecuación, el error se determine realizando la propagación de errores, se procede de la siguiente manera:

Se escribe la ecuación principal

Se aplican logaritmos al primer y segundo miembro

Se aplica diferenciales

Diferenciales a incrementos y despejar la variable.

1. REGLA PARA LA ESCRITURA DE NUMEROS.

Para escribir un numero que tenga parte entera y decimal se utiliza la coma (,)

Ejemplo :

                    1 234 234,083 2                                      23 212 321 334,323 2

1. CIFRAS SIGNIFICATIVAS.

Las cifras significativas son los dígitos que se conocen con certeza más un digito que es incierto.

Regla1.numeros que no tienen ceros, todos los dígitos son significativos ej: 3.14 tiene 3 CS

Regla2.todos los ceros entre dígitos son significativos ej: 7.053 tiene 4 CS

Regla3.los ceros a la izq. solo sirven para posicionar del punto decimal ej:0.789 tiene 3 CS

Regla4. ceros a la derecha con dígitos del punto decimal son significativos ej:43.00 tiene 4 CS

Regla5.en un número que termina en ceros se utiliza la notación exponencial ej:3 600 es 3,6*103

Tiene 2 CS

1. REDONDEO DE NUMEROS.

Regla1. Si el primer digito que se va eliminar es menor a 5 ese digito y todos los dígitos que le siguen se eliminan. Ej : 54.234 redondeando a 3 CS se convierte en 54.2

Regla2. Si el primer digito que se va eliminar es mayor a 5 o si es 5 , ese digito y todos los dígitos que le siguen se eliminan. Ej : 54.36  redondeando a 3 CS se convierte en 54.4

Regla3.si el primer digito que se va elimar es un 5 que no va seguido de ningún otro digito, o si es un 5 seguido solo de ceros, se aplica par o impar .

Ej :         54,250 con 3 CS se convierte en 54,2

                54,350 con 3 CS se convierten 54.4

Regla4. Si el primer digito que se va a eliminar es un 5 seguido de por lo menos un digito diferente de cero el valor del ultimo digito aumenta en una unidad

Ejemplo:         5,650 000 2 con 2 CS se convierte en 5,7

                        44,350 003 con 3 CS se convierte en 44,4

1. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS.

• Regla (30 cm)
• Wincha (1 m)
• Balanza digital
• Cilindro , Esfera y Cono
• Vaso precipitado de 100 ml
• Vaso precipitado de 50 ml
• Termómetro
• Varilla
• Cepillo
• Pizeta
• 2 Matraz Erlenmeyer 100 ml
• 1 Matraz Erlenmeyer 250 ml
• Pipeta 10 ml
• Bureta 50 ml
• Sujetador para la bureta
• Soporte universal
• Papel filtro
• Embudo de filtración
• Aro  
• Pinzas de nuez
• Vidrio de reloj
• Hornilla eléctrica
• 100 ml HCL 0.2 M
• 250 ml NaOH 0,2 M
• 100 ml FeSO4 0.2 M
•  100 ml aprox C2H5OH
• 100 ml aprox H20
• Indicador fenolftaleína

1. METODO.

1. CUERPOS GEOMETRICOS.

Medir el diámetro para el cilindro, esfera y cono

Medir la altura de cilindro y cono

Tomar la masa de cilindro, esfera y cono.

1. CURVA DE CALENTAMIENTO.

1. En un vaso de precipitados colocar agua 100 ml

Medir T0 comenzar el calentamiento medir la Ti cada 5 segundos

1. En un vaso de precipitados 100 ml aprox C2H5OH

Medir T0 comenzar el calentamiento medir la Ti cada 5 segundos

1. TITULACION ACIDO-BASE.

En la bureta colocar HCL 0.2 M

En el reactante colocar cuatro alícuotas de 20 ml de NaOH 0.2M

Agregar fenolftaleína como indicador

Anotar el volumen gastado Vg en cada titulación. (4 veces)

1. PRECIPITACION.

En un vaso colocar 25 ml de FeSO4 0.2M, agregar 25 ml de NaOH 0.2M

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