Pratica Experimental Roteiro

1.Trabalho Prático

Medidas e Erros

1.1 Introdução

O processo científico é iniciado com observações, embora estas sejam algumas vezes acidentais, são normalmente realizadas sob condições rigorosamente controladas no laboratório. As observações podem ser qualitativas (pode-se observar, por exemplo, que a cor da oxidação do ferro é simplesmente marrom avermelhada) ou quantitativas (pode-se observar qual a massa obtida de um produto numa reação).

Nenhuma ciência pode progredir muito sem se valer de observações quantitativas; isto significa que devemos fazer medidas. Um processo de medida envolve, geralmente, a leitura de números em algum instrumento; em conseqüência, tem-se quase sempre alguma limitação no número de dígitos que expressam um determinado valor experimentalmente.

Cada medida, não importando o grau de cuidado com qual ela é feita, está sujeita a erro experimental. A magnitude desse erro pode ser expressa, de um modo simples, usando-se algarismos significativos.

1.2 Grandeza química

Uma grandeza sempre pode ser considerada um produto de um valor numérico com uma unidade:

Grandeza química = número x unidade

Exemplos: A massa m de um corpo é m=25,3 g, o volume de um balão volumétrico é 50 mL. Em química as principais grandezas são:

Tabela 1 – Grandezas básicas em Química

Grandeza básica Unidade (SI)

Comprimento m

Massa kg

Volume L

Quantidade de substância Mol

1.3 Algarismos significativos e suas incertezas

Cada medida que realizamos envolve um certo grau de incerteza ou erro. A dimensão desse erro dependerá da natureza e da grandeza da medida, do tipo de instrumento de medida e da nossa habilidade para usá-lo.

Para cada medida efetuada devemos indicar o grau de incerteza associado. Esta informação é vital para quem queira repetir um experimento ou julgar sua precisão.

O método pelo qual é indicado a precisão de uma medida, é descrito em termos de algarismos significativos. Necessitamos conhecer quantos algarismos foram utilizados em uma determinada medida, para isto são considerados os seguintes itens:

 Zeros entre dígitos diferentes de zero são significativos;

 Zeros além do ponto decimal no final de um número são significativos;

 Zeros que precedem o 1° dígito diferente de zero não são significativos

Valor medido Algarismos significativos

8,80 3

8,08 3

8,008 4

800,80 5

0,008 1

0,00808 3

0,00800 3

8 x 10-3 1

8,12 x 10-2 3

8,00008 x 105 6

.

OBS 1.: Quando quantidades experimentais são adicionadas ou subtraídas, o número de dígitos após a vírgula decimal no resultado é igual ao da quantidade com o menor número de dígitos após a mesma.

23,0+13,3=36,3

23,0+13=36

15,07-3,21=11,9

OBS 2.: Quando grandezas experimentais são multiplicadas ou divididas, o total de algarismos significativos no resultado é igual ao da grandeza com o menor número de algarismos significativos.

2,00x3,00=6,00

2,00x3,0=6,0

6,000/2,00=3,00

Os números podem ser exatos ou aproximados. Números exatos são aqueles com nenhuma incerteza(são as constantes físicas ou químicas), já os números aproximados são mais comuns, resultam de medidas diretas ou indiretas e apresentam algum grau de incerteza. Dois são os termos que descrevem a confiança de uma medida numérica: a exatidão e a precisão. A exatidão é relativa ao verdadeiro valor da quantidade medida; e a precisão é relativa à reprodutibilidade do número medido, isto é tem um desvio médio absoluto pequeno.

1.4 Formas de Medição

Os instrumentos comuns de medida de volume de líquido são de dois tipos: os que medem volume variáveis(e para tanto possuem uma escala graduada) e os que medem volumes definidos(e para tanto possuem apenas um risco ou marca).

Tabela 2 – Exemplos de instrumentos

Instrumento Capacidade (mL) Carga máxima (g) Precisão

Bureta 50mL Não definida 1/10

Pipeta graduada 5mL Não definida 1/10

Proveta graduada(1) 10mL Não definida 1/10

Proveta graduada(2) 50mL Não definida 1/2

Proveta graduada(3) 100mL Não definida 1/1

Balão volumétrico 50mL Não definida Definida

Pipeta volumétrico 5mL Não definida Definida

Béquer 100mL Não definida -

Balança (MARTE) - 1610g 1/10

Tabela 3- Exemplos de instrumentos

Balões Volumétricos Pipetas Volumétricas

Capacidade (ml) Limite de Erro Capacidade(ml) Limite de Erro

25 0,05 2 0,006

50 0,10 5 0,01

100 0,15 10 0,02

200 0,20 25 0,03

300 0,25 50 0,05

500 0,30 100 0,08

1000 0,50 200 0,10

2000 1,00

A medida de volumes de líquidos, em qualquer um dos instrumentos mencionados, implica numa comparação da altura do líquido com uma divisão da escala graduada ou com a marca.

A altura do líquido é definida por um menisco, que