Guia de laboratorio Mediciones de masa, volumen y tratamiento de datos

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Universidad del Magdalena

Mediciones de masa, volumen y tratamiento de datos

Informe de laboratorio No. 02

Llinás Pérez Juan Pablo – 2018116032

Manjarrés Vélez Jonathan David – 2018116033

Santana Plazas Juan José – 2018116061

Sosa Mouawad David Andrés – 2018116064

José Agustín Bustamante Bolaño

Química General

Grupo N°12

28/08/2019 – 04/09/2019

Objetivos

• Conocer la forma adecuada para realizar mediciones de masa, longitud y volumen.
• Realizar reporte de datos de medición con el número correcto de cifras significativas.
• Aplicar algunos conceptos estadísticos a los datos recolectados.

Introducción

En esta experiencia de laboratorio se van a tomar medidas con la precisión correcta haciendo uso de instrumentos y cálculos que nos permitan conocer las propiedades de los objetos y sustancias con los que se trabajaremos teniendo un margen de error bastante reducido para de esta manera obtener resultados más cercanos a la realidad.

Materiales

• Balanza de triple brazo
• Probeta de 250 mL
• Probeta de 50 mL
• Pipeta aforada de 5 o 10 mL
• 2 Vasos de precipitado de 100 mL
• Balanza analítica
• Hidróxido de potasio
• Cloruro de sodio
• Cuaderno de laboratorio
• Bata blanca de laboratorio
• Guantes de nitrilo ajustables
• Gafas de seguridad de alta transparencia.
• Bebida comercial en envase tetra-pack® (200 mL)
• Calculadora científica
• Regla o escuadra
• Toallas de papel absorbente

Modelo teórico  

Como es de saber, la masa es una magnitud física fundamental que indica la cantidad de materia contenida en un cuerpo. Dentro el esquema del S.I (Sistema Internacional de Unidades) la unidad de medida de la masa es el Kilogramo (Kg).

El Volumen es una magnitud escalar derivada que se obtiene multiplicando las longitudes referidas a las 3 dimensiones del espacio. X, Y, Z. Por lo tanto, se puede decir, que el volumen representa el espacio ocupado por un cuerpo. Su unidad de medida en el sistema internacional es el metro cubico (m3). Sin embargo, es bastante común la utilización del litro.

Pero al momento de realizar una experimentación, la naturaleza humana no permite la determinación de estos datos, y en muchas ocasiones sus sentidos les pueden jugar una mala juagada. Dado a esta situación en las mediciones se necesita utilizar un patrón de referencia, al cual se le ha asigna previamente un valor por convención internacional, siempre existirá una estimación por parte de quien hace la medición y, por tanto, debe hacerse un uso apropiado de las cifras significativas. Así mismo, es necesario tener en cuenta que cada medida implica algún grado de error. Dos importantes conceptos introducidos para indicar la calidad de las medidas son la exactitud y la precisión.

La exactitud se refiere a la proximidad entre un valor medido y el valor esperado, aceptado, nominal o convencionalmente verdadero. Se cuantifica en términos del error absoluto o con más frecuencia del error relativo. Si no es posible conocer el valor esperado, no se puede cuantificar la exactitud. La palabra error no necesariamente implica equivocación, pues se trata de la diferencia de un valor respecto a otro.

Por su parte, la precisión es una medida cuantitativa de la repetibilidad o reproducibilidad de una serie de medidas. La precisión informa sobre la concordancia o similitud entre los valores de dos o más medidas.

Los datos experimentales son susceptibles de analizar a través de la estadística con la que se puede determinar si las medidas se encuentran dentro de unos límites de confianza apropiados y se pueden interpretar mejor. Dado que estos valores pueden oscilar alrededor de un valor, se genera una distribución de las medidas conocida como distribución normal, en donde el valor medio de un número determinado de mediciones, se convierte en el valor más probable de la medida, μ. La dispersión de los datos en torno al valor medio se expresa como la desviación estándar, S:

               Ecuación 1.1[pic 2]

Descripción del procedimiento

Durante el tiempo de laboratorio los estudiantes realizaron varios experimentos:

1. Medida de la masa de monedas ($500)

Se determinaron la masa, por separado, de 5 monedas de la misma denominación y posteriormente todas las monedas al tiempo, en una balanza analítica y una de tres brazos. Y se compararon las medidas obtenidas.

1. Medida de la masa de reactivos químicos (KOH y NaCl)

Se determinaron las masas de sustancias químicas como el hidróxido de potasio (KOH) y Cloruro de Sodio (NaCl). Para lo cual se requirió del Vidrio de reloj y las balanzas de tres brazos y la Analítica.

1. Medida del volumen (caja de tetra-pack®)

Inicialmente se determinaron las dimensiones de la caja de tetra-pack®. Calculando así el volumen de la caja. Utilizando una Probeta de 250 mL se vertió el producto contenido en la caja de tetra-pack® para de esta manera poder tener el valor del volumen real. Posteriormente, se utilizó una Probeta de 10 mL vacía, limpia y seca, la cual se le determino la masa por medio de una balanza Analítica. Después, con la pipeta aforada se extrajeron 10mL de la bebida comercial y se depositaron en la Probeta de 10 mL, después se pesó nuevamente la Probeta con el líquido para obtener la masa del líquido.

1. Medida de Volúmenes de Sólidos Irregulares (Piedra)

Para la determinación de este solido irregular, se utilizó de la siguiente estrategia: Se llenó una probeta con una cantidad exacta de agua, luego se introdujo el sólido; se observó y se midió de nuevo el volumen de agua que se desplazó en la probeta; por diferencia se encuentro el volumen de la roca aplicando la fórmula:

                                                                                 Ecuación 1.2[pic 3]

1. Medida de Volúmenes de Sólidos Irregulares (3 Figuras)

Para la determinación de estas figuras se midieron las características más importantes de cada figura para después de esto poder utilizar las formulas:

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