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Universidad tecnológica de bolívar

Facultad de ingeniería

1er semestre

Informe #2

Presentado a:

Diana montes Grajales

Presentado por:

Julian Robles NarvaezMaría José zarza Natalia Herrera

Cartagena de indias16/09/2015

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Introducción

La química es la ciencia que se basa en el estudio de la materia y sus propiedades y en la

obtención de información a partir de la observación de fenómenos.

Las medidas de peso y volumen son importantes para esta ciencia puesto que esta también tiene

una rama que es la encargada de la obtención de masas y volúmenes, por esto debe aprender a

usarlas. Los datos recogidos durante las prácticas serian erróneos si no se formulan las

mediciones correctas, haciendo hincapié en la precisión en las cifras significativas

En este informe se plantearan todas las observaciones y anotaciones que se vieron e hicieron

durante la práctica de laboratorio, respecto a las medidas de peso y volumen realizadas con los

diferentes instrumentos y objetos, donde se cumplieron los objetivos estipulados al principio de la

práctica como el aprender a medir peso y volumen con los diferentes instrumentos y objetos y

líquidos, el aprender los conocimientos básicos respecto al uso de la balanza analítica , la probeta,

la bureta, entre otros, y el correcto planteamiento de conceptos tales como el de

precisión ,exactitud, cifras significativas.

Se desarrollaran formulación de todos los cálculos tenidos en cuenta, cual instrumento es mucho

más preciso, se explicara detalladamente la diferencia que existe entre precisión y exactitud ya

que sabemos que gran parte de la sociedad hoy en día tiende a confundir este término en especial

y eso se debe a que la gente no toma muy en cuenta la importancia de medir, pueda ser que se

deba dado el caso a que no se ha creado la suficiente conciencia o ya sea otro factor como las

limitaciones de la persona , nada es seguro , pero algo si lo es y que medir hoy en día y conocer

los todas las características que conllevan al acto de medir se presentaran en este informe , la

incertidumbre , los prefijos , cálculos en base a experimentaciones , conceptos de autores ,

nuestras propias observaciones y conclusiones en este presente informe.

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H2O Moneda

Erlenmeyer

Vaso

Pesar en la balanza analítica

Cálculos, resultados, observaciones, conclusiones

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Objetivos

Objetivo general: Evaluar que no toda medida realizada en el laboratorio de química será

siempre precisa o exacta, y adquirir la destreza para medir con los diferentes tipos de

instrumentos y determinar cuál sería el más viable para realizar mediciones.

Objetivos específico:

o Evaluar que el grado de incertidumbre puede variar dependiendo del instrumento,

del ambiente en el que se realiza práctica o de la persona.

o Calcular la desviación promedio la cual nos ayudara a determinar grado de

incertidumbre, para así poder tomar las cifras que más se acerquen al valor real.

o Identificar las reglas básicas para poder reconocer cuando una cifra es

significativa.

o Establecer la diferencia que hay entre la precisión y la exactitud.

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Marco teórico

Félix A.J. (2012) Antecedentes históricos de la medición y sus bases legales, las tipos de

investigaciones utilizados por el autor fueron estudios históricos.

El autor ha encontrado que la curiosidad del hombre ha conducido por muchos siglos que

presumiblemente nunca terminara, por fortuna se ha seleccionado como campo de estudio una

porción especial de la gran variedad de experiencias humanas; de la totalidad abstraído ciertos

aspectos que le parecen susceptibles de describir con exactitud. De modo tal las primeras

mediciones realizadas estuvieron relacionadas con la masa, la longitud y el tiempo.

Infiere que en efecto él hombre ha demostrado ser creativo y ha buscado maneras de dar solución

a los problemas sobre mediciones, por tal razón ha creado centenar de herramientas que facilitan

la acción de medir, en algunos casos unas de ellas simples y otras un tanto complicadas en su

fabricación. Además de eso el hombre se ve envuelto en un constante cambio de su entorno y es

donde este comienza a generar preguntas a las cuales busca dar respuestas, de manera que trata de

comprender como funciona el universo donde vive, para ello cabe desatacar la importancia del

estudio de la física, ya que esta se manifiesta en muchas magnitudes como, masa, longitud,

tiempo, volumen, fuerza, rapidez, resistencia, temperatura entre muchas otras.

Plantea que en todo proceso mecánico, por muy simple que parezca, siempre es de vital prioridad

y altamente necesario el uso de instrumentos de medición y control que permitan establecer

ciertas normas respectos a los parámetros de calidad o gestión de los productos originados por un

proceso. Además de eso, llevar un orden referente al procedimiento y verificar que todos los

activos estén funcionando perfectamente, tener siempre en cuenta la toma de datos , como

cantidades de materia consumida , determinar condiciones inseguras de operación, es bien sabido

que hoy en día el avance tecnológico ha permitido la elaboración de instrumentos cada vez más

exactos y precisos, y sencillos de manipular , todo proceso tiene como principales reglas; la

primera el conocimiento de este, la segunda los diferentes tipos de medición, la tercera la

adecuada interpretación de las características dadas por el fabricante de cada instrumento y la

ultima la correcta instalación de los equipos, una de sus definiciones respecto a la medida de una

forma en general y describe que medir una cantidad física es una operación que consiste en

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establecer la razón numérica entre la cantidad considerada y una cantidad de la misma especie

elegida como unidad de medida o patrón. Y la vez establece que la medida solo es posible si:

a) Se ha elegido un criterio que permita establecer cuando dos cantidades son de la misma

clase (homogéneas).

b) Es posible decidir, entre dos cantidades de la misma clase, cual es mayor y cual es menor.

c) Se ha elegido para cada clase de cantidades una unidad de medida.

Afirma que medir significa comparar la cantidad de la magnitud que tiene el mensurado “aquello

que se mide” con la unidad, para conocer cuántas veces el patrón está contenido en esa

magnitudes y la vez aclara que el acto de medir contiene en si un margen de error muy bien

llamado incertidumbre.

Formula otra definición y a su vez plantea la pregunta; ¿Qué significa en si la acción de medir? Y

la define como comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad

conocida de las misma magnitud, que elegimos como unidad, teniendo en cuenta dos aspectos de

gran importancia: un objeto lo que se quiere medir y una unidad de medida de medida ya

establecida que en los tiempos actuales podrá ser en sistema inglés, sistema internacional, o

unidad arbitraria. Al resultado de medir se le llama medida, cuando medimos algo se deberá

hacer con gran cuidado, para evitar el sistema que observamos, pero siempre tener en cuenta y

nunca dejar pasar que a la acción de medir siempre existen errores, los cuales son principalmente

ocasionados por imperfecciones del instrumental o limitaciones del medidor, errores

experimentales, por eso , se deberá realizar la medida de forma que la alteración producida sea

mucho menor que el error experimental que pueda cometerse.

Menciona que es indispensable y de gran importancia que aquellos que se ven obligados a la

tarea de realizar mediciones precisas puedan coincidir en las normas de cómo expresar los

resultados ante un mundo globalizado es de gran importancia y justamente necesario conocer los

diferentes sistemas de medición (métrico e inglés).

Expone que el sistema métrico es el sistema principalmente utilizando en gran parte del mundo y

en la ciencia cuya unidad de medida es el metro, lo que es pocas palabras quiere decir que en

base de múltiplos y submúltiplos, se desprenden las demás unidades de medida menor a un

metro, (decímetro, centímetro, milímetro).

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Una de las características más predominantes de la medida es la utilización de prefijos que se

encuentran presentes en los múltiplos y submúltiplos, ya que muchas veces nos encontraremos

con la tarea de expresar cantidades o muy grandes o muy pequeñas, por ejemplo si tomamos la

distancia de la tierra a marte la cual es 225.300.000 km, si para conveniencia o para cumplir con

una tarea debemos expresar tal valor en metros el cálculo seria 225.300.000.000 m , se infiere a

simple vista que es un valor muy grande por lo cual si queremos expresarlo de una manera

sencilla y comprensible se podría escribir también como 225.300 Mega metros lo cual sería

correctamente valido .

Chavarría Izos A.R (2011) Exactitud y precisión química, Universidad de panamá.

Resume la gran importancia de aprender la diferencia entre exactitud y precisión en las

ciencias, y dicta que exactitud tiene ver con cuan cerca se está del valor real, mientras que

la precisión es cuan cerca están entre si un conjunto de medidas.

Las conclusiones de los autores se relacionan de una manera muy significativa en la presente

investigación ya que los temas que fueron abarcados como, el grado de incertidumbre el cual nos

ayudó a tener en cuenta que siempre habrá un error y nunca una medida será 100% exacta pero si

habrá un grado de aproximación muy significativo. La diferencia entre exactitud y precisión, la

importancia de la medición en el ámbito industrial y el control de la calidad y como este establece

estándares que ayudan al mejoramiento del producto, y al proceso dentro de este, puede que esta

sea una de las respuestas a porque una empresa logra tener éxito, Los sistemas que existen y

saber que hay muchas maneras de expresar un medición, que todo pensó empezó por la medición

de extremidades hasta llegar a la actualidad , los conceptos que fueron evolucionando a través

del tiempo hasta llegar a lo que hoy en día es el acto de medir.

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RESULTADOS Y OBSERVACIONES

Parte 1. Peso.

lectura 1 2 3 4 5 promedio

Desviación media

resultado

moneda 5.30g 5.29g 5.29g 5.29g 5.29g 5.29g 0.002 5.29±0.002g

vaso 101.31g

101.31g

101.31g

101.32g

101.32g

101.31g 0.004 101.31±0.004g

Erlenmeyer

49.02g 49.03g 49.02g 49.02g 49.02g 49.02g 0.002 49.02±0.002g

Muestralapicero

5.40g 5.40g 5.40g 5.41g 5.40g 5.40g 0.002 5.40±0.002g

Moneda

5.30+5.29+5.29+5.29+5.29

Promedio= _________________________ = 5.29

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Desviación respecto a la media = dm = X1 – X

d1 = 5.30 – 5.29 = 0.01

d₂= 5.29 – 5.29 = 0.0

d₃ = 5.29 - 5.29 = 0.0

d₄ =5.29 – 5.29 = 0.0

d₅ = 5.29 – 5.29 = 0.0

Desviación media:

0.01+0.0+0.0+0.0+0.0

dm = ------------------------------------ = 0.002

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Vaso:

101.31+101.31+101.31+101.32+101.32

Promedio= ----------------------------------------------------------- = 101.31

5

Desviación respecto a la media = dm = X1 – X

d1 = 101.31 – 101.31 = 0.0

d₂ = 101.31 – 101.31 = 0.0

d₃ = 101.31 – 101.31 = 0.0

d₄ = 101.32 – 101.31 = 0.01

d₅ = 101.32 – 101.31 = 0.01

Desviación media:

0.0+0.0+0.0+0.01+0.01

dm = -------------------------------------- = 0.004

5

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Erlenmeyer

40.02+40.03+40.02+40.02+40.02

Promedio = ---------------------------------------------------- = 40.02

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Desviación respecto a la media = dm = X1 – X

d1 = 40.02 – 40.02 = 0.0

d₂ = 40.03 – 40.02 = 0.01

d₃ = 40.02 – 40.02 = 0.0

d₄ = 40.02 – 40.02 = 0.0

d₅ = 40.02 – 40.02 = 0.0

Desviación media:

0.0+0.01+0.0+0.0+0.0

dm = -------------------------------------- = 0.002

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Muestra (lapicero) suministrado por el profesor:

5.40+5.40+5.40+5.41+5.40

Promedio = -------------------------------------------- = 5.40

5

Desviación respecto a la media = dm = X1 – X

d1 = 5.40 – 5.40 = 0.0

d₂ = 5.40 – 5.40 = 0.0

d₃ = 5.40 – 5.40 = 0.0

d₄ = 5.41 – 5.40 = 0.01

d₅ = 5.40 – 5.40 = 0.0

Desviación media:

0.0+0.0+0.0+0.01+0.0

dm = -------------------------------------- = 0.002

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Parte 2. Volumen.

1. Volumen de agua en el tubo de ensayo _____________mil R/: 23.7 ml

2. Volumen de agua en el vaso de precipitado _____________mil R/: 50± 0.8ml

3. comentarios y observaciones de los literales b, c, d y e

R/:

B) Al transferir 50 ml del vaso a la probeta podemos observar que el volumen no es el mismo, la probeta tiene un margen de error de ± 0.8 así que no se sabe a ciencia cierta su volumen en la probeta sería una cifra de incertidumbre, de paso nos damos cuenta de que el instrumento más adecuado para hacer mediciones es la probeta.

R=50± 0.8ml

C) Al transferir el líquido de la probeta (50ml) al matraz aforado de 50ml, vemos que este no es el mismo volumen pues esperábamos obtener los mismos 50ml, esto sucede porque la probeta es un instrumento menos preciso que el matraz. La probeta tiene un margen de error de ± 0.8 mientras que el del matraz aforado es de ± 0.06.

R=50± 0.06ml

D) Luego de medir 25ml de agua en la bureta y lo transferimos a una probeta, el volumen que registramos es de 32,8, esto se debe a que la probeta tiene un margen de error de ± 0.8 mientras que el de la bureta es de ± 0.08 haciendo el de la probeta mucho mayor.

R=32.8± 0.8ml

E) Al transferir 10ml de agua de una pipeta hacia una probeta observamos que su nuevo volumen es de 10,5ml. Margen de error de la pipeta ± 0.8 y de la probeta ±0.8.

R=10.5± 0.8ml

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METODOLOGIA

Al iniciar la práctica de laboratorio la profesora Diana Montes empezó hablándonos sobre el tratamiento de datos, la exactitud, la precisión y las cifras de incertidumbre, también nos habló de la balanza y como usarla. Luego comenzamos con la práctica.

Para esta práctica utilizamos los siguientes materiales.

Materiales:

-Balanza

- Probeta graduada de 100 mil

-Vaso de 100 mil

-Tubo de ensayo

-Vaso de 250 mil

-Bureta de 25 mil

-Erlenmeyer de 50 mil

-Balón aforado de 100 mil

-Erlenmeyer de 100 mil

-Moneda

Parte 1: PESO

Lo que hicimos fue pesar 5 veces los siguientes objetos:

-una moneda

-un vaso precipitado

-un Erlenmeyer

-un lapicero, suministrado por la profesora

Verificamos que los objetos estén secos. Luego pesamos cada uno de estos en una balanza analítica con mucho cuidado e íbamos escribiendo cada uno de los resultados y observaciones para cada objeto pesado.

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Parte 2: VOLUMEN

Par esta parte de la práctica utilizamos los materiales para medir volumen, además un vaso precipitado y un tubo de ensayo.

1. Lo primero que hicimos fue llenar un tubo de ensayo completamente de agua, luego lo pasamos a una probeta de 50ml.

2. Llenamos un vaso precipitado de 250ml hasta 50ml y lo transferimos a la probeta otra vez, vimos los resultados e hicimos las respectivas anotaciones.

3. Transferimos el líquido de la probeta (50ml) a un matraz aforado de 50 ml, observamos y anotamos el resultado.

4. Transferimos el volumen del matraz aforado de 50ml a un vaso precipitado para que fuera más fácil pasarlo a la pipeta. La pipeta la llenamos hasta 10ml y ese volumen lo transferimos a la probeta, observamos y anotamos los resultados obtenidos.

5. Por ultimo utilizamos la bureta, pero para usar la bureta se le debe hacer primero un curado. El curado se hace cuando el objeto no está seco y lo deseamos utilizar. Lo que hicimos fue llenar completamente la bureta y luego con una bomba de succión o un succionador retiramos el agua dejándola totalmente vacía y lista para usar.

Ahora sí, volviendo al procedimiento, llenamos la bureta (25ml) y luego la vaciamos en un biker y lo transferimos a una probeta, observamos y anotamos el volumen obtenido.

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PREGUNTAS Y EJERCICIOS

1. ¿Cuál es la diferencia entre una pipeta graduada y una bureta?

R/ aunque suelen estar graduadas de la misma forma la bureta tiene mayor precisión que la pipeta graduada ya que la bureta esta graduada con pequeñas subdivisiones que brindan medidas que se acercan al valor real del volumen de un líquido con mayor exactitud.

2. Realice las siguientes operaciones y exprese el resultado en el número adecuado de cifras significativas.

a) (4x10²) (3x10⁻⁵) = 12x10⁻³

b) 24.7439 – 24.863 = -0.119

c) 2.0 x 3615

______ = 7230

0.0614

d) 309 + 0.00048 +32.41 = 341,41

e) (3 x 103) (2 x 10-2) (12 x 10-5) = 72x10⁻⁴

f) 4 x 102 + 5.1 x 103 + 8.2 x 104 = 854.3x10⁻²

3. Exprese con dos cifras significativas los siguientes números:

a) 0.000332 =33 d) 0.245= 24

b) 0.327 = 32 e) 0.0022 = 22

c) 0.405 = 40 f) 0.4005 = 40

4. Determinar el número de cifras significativas de:

a) 650.0 = 2 c) 0.12020 = 4

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b) 0.0022 = 2 d) 0.4005 = 4

5. Al pesar varias veces un Erlenmeyer se obtuvieron los siguientes resultados:

49.63; 49.84; 50.25; 49.68; 50.13; 50.40 g.

Determine:

a) La media aritmética

b) La desviación media y su resultado con la incertidumbre correspondiente.

R/ a) media= x = 49.63+ 49.84+ 50.25+ 49.68+ 50.13+ 50.40

__________________________________

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X=49.99

Desviación con respecto a la media = d₁ = X₁ - X

Media(X)= 49.99

d₁ = 49.63 – 49.99= -0.36

d₂ = 49.84 – 49.99 = -0.15

d₃ = 50.25 – 49.99 = 0.26

d₄ = 49.68 – 49.99 = -0.31

d₅ = 50.13 – 49.99 = 0.14

d₆ = 50.40 – 49.99 = 0.41

b) dm = 0.36+0.15+0.26+0.31+0.14+0.41

___________________________

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dm = 0.27

El resultado es:

R= 49.99±0,27 49.99 es el valor promedio y 0.27 la desviación media

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Conclusión

Para constatar al final de este informe se puede concluir que el medir las características de algo un factor muy importante cuando tienes un fin en especial ya que si no se obtienen las medidas precisas y exactas no se podrá controlar y si no se puede controlar mucho menos se podra mejorar. Se ve reflejada la gran importancia de la medición, también como otros factores a destacar, al realizar este informe ayuda preparar a los estudiantes por las siguientes razones, primero desarrolla la habilidad de redactar, segundo ayuda a tener una base sobre que se debe de hacer en un proyecto de investigación ya sea en la materia de química o en cualquier otra área, tercero ayudarnos a desarrollar habilidades como observar, plantear una hipótesis, formular cálculos y resultados y a partir de ahí plantear un teoría que en el mejor de los casos pueda llegar a volverse una ley, también para tener en cuenta se comprendió el uso de los instrumentos de laboratorio, algunos más precisos que otros a la hora de medir volumen, se aplicaron conocimientos previos como el de cifras significativas y se aprendieron nuevos conceptos.

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Referencias

Félix A.J (2012) Antecedentes históricos de la medición y sus bases legales, Universidad de Carabobo, Facultad de ciencias de la educación.Recuperado de: http://jorgealdanabarinas.blogspot.com.co/2012/10/universidadde-carabobo-facultad-de.html,

Chavarría Izos A.R. (2011) Exactitud y precisión en química, Universidad de panamá, facultad de medicina.Recuperado de: http://exactitudyprecision.blogspot.com.co/2011/06/exactitud-y-precision-quimica.html,

Berthier A.E (2004) Materiales para el taller y elaboración de proyectos, investigación documental y marco teórico.Recuperado de: https://docs.google.com/document/d/1QPXQb8gh4iuqV3lSH8NbYoUVQ-rOG0xRGAUnNRcYRPM/edit,

Morado Raymundo (1995) Reflexiones sobre cómo desarrollar y argumentar tesis, UNAM.

Recuperado de: http://www.filosoficas.unam.mx/~morado/Papers/reglas.htm

Sáez Ruiz.S.J, Ávila L.F (2001) Incertidumbre de la medición: teoría y práctica 1era edición, Maracay estado de Aragua. Recuperado de: http://www.lysconsultores.com/descargar/imtp.pdf,