Relatório de química laboratorial

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO ACADÊMICO AGRESTE

LICENCIATURA PLENA EM QUÍMICA

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Separação de uma Mistura

Isana Ribeiro Alves

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Caruaru, Outubro de 2014

1. Resumo

        Após longa exposição dos conteúdos teóricos da física e assimilação de um raciocínio que pode ser explicados pelas leis físicas, não se pode esquecer que a Física é uma ciência baseada em observações e medições quantitativas. Por tanto, boa precisão na medição é fundamental para o estabelecimento de hipóteses, ou seja, leis físicas.

        Aqui será relatado o experimento no qual se é realizado medições diretas do diâmetro das esferas de vidro. Assim, evidenciando o fato de que existem erros associados à medição e a partir de dados experimentais encontram-se um valor esperado, desvio de uma medida, desvio padrão, desvio padrão médio, erro aleatório erro de escala e o erro sistemático associados a medição da grandeza em questão e que esse erro pode variar de acordo com o instrumento utilizado para se realizar as medições, o que pode ser aceito, desde que o erro seja aceitável, o que acontece aqui.

2. Introdução

        Toda medição está sujeita a incertezas que podem ocorrer devido à vários fatores, entre eles: o processo de medição, os equipamentos utilizados, à influência de variáveis que não estão sendo medidas e ao operador. É de fundamental importância que outras pessoas entendam o resultado de sua medição e saibam com que confiança o resultado foi obtido, e para isso ele deve conter algumas informações, como: o valor da grandeza, a incerteza da medição e a unidade.

        O parâmetro associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão de valores atribuídos à grandezas submetidas à medição, e chamado de incerteza da medição. E, para se ter um bom entendimento desse parâmetro, podem ser utilizados gráficos associados, o que aqui também será utilizado fazendo-se uso do software livre SciDAVis.

        Como referencial teórico foi utilizado o livro Introdução ao Laboratório de Física [1]

3. Objetivos

• Objetivo Geral

        Na maioria dos experimentos de física será feito o processo que envolve ações experimentais para se determinar os valores que serão a ele associado, ou seja, medição de uma grandeza. À essas medições temos incertezas associadas e a análise de erros poderá quantificar apropriadamente os resultados obtidos experimentalmente.

        Assim haverá um refinamento dos dados coletados, com criação de tabelas e dando mais precisão ao nossos resultado, ou seja, diminuirá o grau de incerteza associado aos processos de medições.

• Objetivos Específicos

        Com instrumentação adequada será realizada a coleta dos dados, nesse caso será feito uso de dois instrumentos, o paquímetro e o micrometro. Com esses dados será efetuado cálculos, pelo qual se obterá valores relacionados a medidas, como: um valor esperado, desvio de uma medida, desvio padrão, desvio padrão médio, erro aleatório erro de escala e o erro sistemático.

        Aqui as medidas efetuadas serão feitas do diâmetro de um conjunto de treze esferas de vidro e partir disso poderemos exercitar na prática os conhecimentos teóricos acerca do refinamento de dados com uso métodos matemáticas e estatísticas.

4. Fundamentação Teórica

        Ao se realizar a medida da grandeza estuda, o experimentar fará uso de uma instrumentação adequada, e por mais sofisticada que seja essa medição não estará livre de erros. Por isso, esses dados obtidos devem ser acompanhados de um posterior tratamento matemático, fazendo uso da Estatística para estabelecer métodos, critérios e procedimento bem definidos tanto para a adequada e sistemática aquisição, organização, descrição, tratamento e interpretação de dados quanto para a extração e divulgação de resultados. Assim, é necessário trabalhar com esses erros.

        O erro máximo na medida também é chamado de desvio da medida, (Δx), é a soma de todos os erro, ou seja,

Δx= ,             Eq. (1)[pic 3]

        Nesse caso a soma dos erros de escala, sistemático e aleatório, respectivamente.

        O erro de escala será aquele associado ao instrumento de medição, nesse caso usamos o paquímetro e o micrometro, ambos instrumentos analógicos. Esse erro pode ser encontrado pela menor divisão de escala(MDE) por 2, assim temos:

,                                           Eq.(2)[pic 4]

        O erro sistemático é aquele que aparece seguindo uma regra definida em todas as medições; descoberta a sua origem é possível eliminá-lo.

        Já o erro aleatório é aquele que decorre de perturbações estatísticas imprevisíveis acontecendo em qualquer sentido e não seguindo uma regra definida. Portanto não se pode evitar. Para calcular o maior possível desse erro usamos dados de Estatística, baseados nos postulados de Gauss. Esses postulados serão citados no Apêndice A.

Eq.(3)[pic 5]

        Onde t é o coeficiente de Student ele se refere ao número de medidas feitas e de sua confiabilidade, admitiremos aqui que ele seja igual a 1 e é o desvio padrão da média.

5. Metodologia

        Nossas serão feitas utilizando dois instrumentos diferentes, um paquímetro e um micrometro devidamente calibrados. Para que o experimento proceda com confiabilidade é preciso conhecer o equipamento e como se dá o seu dos instrumentos usados.

        Micrômetro é um instrumento que medem com exatidão a espessura de revestimentos na construção civil, e têm grande uso na indústria mecânica, medindo toda a espécie de objetos, como peças de máquinas. Funciona por um parafuso micrométrico e é muito mais preciso que a craveira, que funciona por deslizamento de uma haste sobre uma peça dentada e permite a leitura da espessura por meio de um nônio ou de um mecanismo semelhante ao de um relógio analógico. O funcionamento do micrômetro baseia-se no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta precisão dentro de uma rosca ajustável. A circunferência de rosca (tambor) é dividida em 50 partes iguais, possibilitando leituras de 0,01mm