Medidas Y Observaciones En Ciencias

Resumen

En el siguiente trabajo encontraremos los resultados de la práctica número dos de laboratorio la cual tuvo como objetivo realizar medidas, identificando los diferentes patrones o unidades como por ejemplo las unidades básicas del Sistema Internacional, los instrumentos de medida a tener en cuenta dependiendo de la característica química o física a determinar. Como lo puede ser una masa, un volumen, una densidad, una longitud o una temperatura.

Para esto se nos dio a conocer los diferentes instrumentos de medida, como seleccionarlos respectivamente y la forma de adecuada de usarlos para medir las propiedades de la materia que pueden ser físicas o químicas. Basados en esto pudimos realizar cálculos y reportar los datos, empleando gráficos para el posterior análisis de los resultados. Además conociendo acerca de error en el laboratorio, precisión y exactitud logramos poner en práctica dichos conceptos en todas las medidas a determinar, basados en esto pudimos reportar todo lo referente a desviación estándar y propagación de errores en los datos, todo para obtener mejores resultados en la medida

Con el fin de una buena realización y posterior reporte de las medidas con sus respectivos cálculos, también es indispensable el conocimiento acerca de las cifras significativas y su uso en dichos procesos de medición.

Palabras Claves

- Unidades de medida

- Propiedades de la materia

- Medir

- Cifras significativas

Abstract

In the following work we will find the results of the practice number two of laboratory which had as aim realize measures, identifying the different bosses or units as for example the basic units of the International System, the instruments of measure to bear in mind depending on the chemical or physical characteristic to determining. Since it it can be a mass, a volume, a density, a length or a temperature. For this the different instruments of measure were announced, since selecting them respectively and the form of adapted of using them to measure the properties of the matter that they can be physical or chemical. Based on this we could realize calculations and bring the information, using graphs for the later analysis of the results. In addition knowing it brings over of mistake in the laboratory, precision and accuracy we manage put into practice the above mentioned concepts in all the measures to determine, based on this we could bring everything relating to standard diversion and spread of mistakes in the information, everything to obtain better results in the measure.

In order a good accomplishment and later report of the measures with his respective calculations, also it is indispensable the knowledge brings over of the significant numbers and his use in the above mentioned processes of measurement.

Keywords:

- Units of measure

- Properties of matter

- Measure

- Significant Figures

Introducción

El objetivo de esta práctica es realizar medidas y sus respectivos cálculos. Para esto se nos dio a conocer los patrones de medida para las distintas propiedades de la materia mejor conocidas como unidades de medidas más específicamente estudiamos las unidades de medida del Sistema Internacional. Además estudiamos los distintos instrumentos para medir adecuadamente cada propiedad a estudiar.

Ya al tener todas las medidas procedemos a calcular todo lo referente al error en las medidas para tener resultados más satisfactorios.

Para realizar un buen trabajo es indispensable conocer distintos conceptos como el de medir, propiedades de la materia, unidades del Sistema Internacional, promedio aritmético, precisión, exactitud y todo lo referente a errores, desviación estándar, estimación de errores, propagación de errores, rechazo de datos y cifras significativas.

Materiales y Métodos

 Medida de masa:

En la balanza colocamos 5 monedas de 100 pesos una a una, y de todas al mismo tiempo. Con los datos llenamos la tabla antes hecha en el cuaderno del laboratorio y el cálculo de la desviación estándar.

 Densidad de un sólido:

(1) Con respecto al bloque metálico lo analizamos, y pudimos establecer sus distintas características físicas. Después con una regla hicimos las medidas geométricas del bloque para determinar el volumen. Después precedimos a medir la masa del bloque en una balanza. Ya con el volumen y la masa podremos identificar la densidad del bloque metálico y precedimos a colocar todos los datos en las tablas predestinadas para dicha información en el cuaderno del laboratorio.

(2) En una probeta de plástico que encontramos en la mesa de materiales para uso común, colocamos entre 50mL y 100mL de agua de la llave. Determinamos el volumen exacto y lo reportamos con el número adecuado de cifras significativas. Después sumergimos el bloque metálico en la probeta y repetimos la medida del volumen. Y determinamos el volumen ocupado por el bloque metálico. Calculamos la masa del solido con una balanza y por último la densidad. Y procedimos a registra todos los datos en el cuaderno de laboratorio.

 Densidad de un líquido: para determinar la densidad de la solución liquida problema utilizamos tres procedimientos

(1) Densidad determinada con probeta: Determinamos en la balanza la masa de la probeta de 10.0 mL (Brand ISO 4788 Silber Brand Eterna Duran Germany. Error de 0.2 mL B 20°C ±0.15mL). Limpia y seca. Despuès colocamos entre 5-10 mL de soluciòn problema. Despues pesamos el Sistema nuevamente y determinamos la masa de la soluciòn problema. Y registramos todos los datos en las tablas hechas en el cuaderno de laboratorio.

(2) Densidad determinada con pipetas: Determinamos en la balanza la masa de la probeta de 10.0 mL (Brand ISO 4788 Silber Brand Eterna Duran Germany. Error de 0.2 mL B 20°C ±0.15mL). limpia y seca. Colocar en la probeta 10.00 mL de soluciòn salina medidas en pipeta aforada (Brand ISO 648 SILBER BRAND ETERNA 10/±0.03mL Germany B ex 20°C). despues pesamos el sistema. En un precedimiento aparte en la misma probeta, limpia y seca Colocamos 10.0 mL de soluciòn problema medidos con la pipeta graduado (BRAND w Germany SILBER BRAND ETERNA Ex 20°C ± 0.06mL) y pesar el sistema. Y registramos todos los datos en las tablas del cuaderno de laboratorio.

(3) Densidad determinada con picnómetro: Determinamos la masa del picnómetro vacío, limpio y seco, con un vaso de precipitados, trasfiera disolución problema al picnómetro hasta alcanzar un nivel de aproximadamente ¾ del cuello del recipiente. Después dejamos caer libremente la tapa del picnómetro de manera que el líquido llene por completo el capilar. Secamos cuidadosamente el picnómetro con una toalla de papel y por ultimo lo pesamos de nuevo y registramos el dato.

Repetimos el procedimiento llenando picnómetro con agua destilada. Determinamos la temperatura con un termómetro respectivamente.

(4) Buscamos la densidad del agua a la temperatura de trabajo en una tabla de constantes físicas. Y a partir de estos calculamos la densidad de la disolución salina relativa la agua

(5) Calculo del error: Al tener el valor real de la densidad de la disolución y procedimos a calcular el error relativo, el error absoluto y el porcentaje de error de su determinación con respecto a este valor.

Resultados y Discusión

Como podemos observar en la figura 1 tomamos 5 monedas de la misma denominación y determinamos su masa una a una ya con esto procedimos a dar la sumatoria y el promedio además calculamos la desviación estándar y masa de todas las monedas puestas en la balanza al mismo tiempo

Figura 1

Moneda MASA (G) (Xi-Xprom) (Xi-Xprom)2

1 5.236g 0.011 0.0001

2 5.211g 0.036 0.0013

3 5.175g 0.072 0.0052

4 5.249g 0.002 0.0004 x 10–2

5 5.364g 0.117 0.0137

Sumatoria Σ=26.235 0.238 0.0566

Promedio Xprom= 5.247 0.047 0.0022

Desviación estándar: 0.0019

Masa de las 5 monedas determinadas al mismo tiempo: 26.239 g

Después para calcular la densidad del bloque metálico procedimos a estudiar y describir las características de este bloque para que podamos dar el volumen a partir de medidas con regla y posteriormente con un probeta plástica y agua. Como podemos observar en la figura 2 y la figura 3

Descripción fisca del bloque metálico: Objeto cilíndrico de color gris, indoloro, posiblemente de aluminio.

Figura 2

Medidas del bloque (cm): Altura: 4.95 cm, Radio:1.09 cm

Volumen del bloque(mL): 18.6 mL

Masa del bloque (g) : 51.850 g

Densidad del bloque(g/mL) : 2.78 g/mL en (kg/m3 ): 2.78 kg/m3

Figura 3

Volumen inicial (mL): 59.90 mL

Volumen final (mL): 78.95 mL

Volumen del bloque (mL): 19.05 mL

Masa del bloque (g) : 51.850mL

Densidad del bloque (g/mL): 2.72 g/mL en (kg/m3 ) : 2.72 kg/m3

Seguido a esto precedimos a calcular la densidad de un líquido a partir de tres procedimientos distintos como lo fueron en una probeta que al pesarla limpia y seca. Y con una determinada cantidad de líquido y a partir de esto calculamos los siguientes datos

Masa de la probeta: 31.682 g

Masa de la probeta + liquido: 41.748 g

Masa del líquido: 10.066 g

Densidad calculada usando los datos anteriores: 1.02 g/mL

Además también realizamos el procedimiento pero en este realizamos la medición del líquido con una pipeta graduada y una aforada respectivamente arrojando los siguientes resultados:

Masa de la probeta vacía: 31.682 g

Masa de la probeta + líquido medido con pipeta graduada: 41.818 g

Masa del líquido: 10.136 g

Densidad calculada usando los datos anteriores: 1.01g/mL

Masa de la probeta vacía: 31.628 g

Masa de la probeta + líquido medido con pipeta aforada: 41.628 g

Masa del líquido: 9.946 g

Densidad calculada usando los datos anteriores:1.01 g/ml

Y como último procedimiento para el cálculo de la densidad de un líquido utilizamos unos pasados con el picnómetro los resultados lo podemos observar en la figura 4

Figura 4

Masa picnómetro vacío (g): 17.035 g

Masa picnómetro con disolución (g): 27.437 g

Masa picnómetro con agua destilada (g): 27.437g

Temperatura del agua destilada (°C): 17 °C (K): 290

Densidad del agua destilada (g/mL): 0.9988 g/mL

Densidad de la disolución (g/mL): 1.001 g/mL en (kg/m3 ): 1.001 kg/m3

Por ultimo al tener el valor real de la densidad del líquido procedimos a calcular lo respectivo al error como se puede ver en la figura 5

Figura 5

Valor real densidad del líquido: 1.04 g/mL

Error relativo: 0.95

Error absoluto: 0.994

Porcentaje del error: 95.5%

1) Preguntas de reflexión

1.1 Compare las densidades del bloque metálico calculadas con: (a) las medidas con la regla y (b) con la probeta con agua. Discuta las causas de las diferencias que pueda encontrar.

Al comparar las densidades del bloque metálico de dos formas distintas evidente encontramos dos resultados distintos, entre las posibles causas de dicho error resaltamos que en la medida (a) al dar el volumen no tuvimos en cuenta un agujero en el bloque y en la medida de (b) si se toma en cuenta este detalle en el bloque. Además otra razón se da a partir de que la medida (a) al usar regla solo puedo dar una cifra decimal en la medida por lo que para establecer más debemos hacer aproximaciones a la vista, esto causa evidentemente una diferencia en el volumen en la dos medidas y por ende en las densidades.

1.2 Discuta porque la densidad de los líquidos cambia con la temperatura.

Ya teniendo como referencia la ley de charles que relaciona la temperatura y el volumen; la cual nos aclara que a mayor temperatura mayor será el volumen, podemos llegar al a conclusión de que siempre la temperatura al cambiar y el volumen cambiara y la densidad lo ahora con respecto al volumen.

Artículos

1. Trujillo, C.A; Sánchez R., J.E. (2007) Técnicas y medidas básicas en el laboratorio de química. Universidad Nacional de Colombia. Unibiblos, Bogotá, Colombia. Pp. 96-97

Documentos publicados en internet

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad Con acceso 24 de marzo de 2014

2. http://www.sic.gov.co/sistema-internacional-de-unidades Con acceso 24 de marzo de 2014

3. http://es.wikipedia.org/wiki/Cifras_significativas Con acceso 25 de marzo de 2014.

4. http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Charles Con acceso 25 de marzo de 2014

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