Medidas E Erros

UNESP - CAMPUS BAURU

Laboratório de química geral

(Turma sexta-feira)

Aula 2 - Medidas e erros

Integrantes:

21-03-14

Prof. Alexandre

INTRODUÇÃO

A realização de um experimento químico leva em consideração, uma variedade de equipamentos de laboratórios a qual não apresenta altas dificuldades mas há de ser lembrado que cada equipamento tem sua finalidade e por mais que seja feita uma escolha correta do equipamento ainda, tem que ser feito o ajuste mediante os erros experimentais e incertezas intrínsecas que ocorrem durante o processo.

Para ter um uso mais que correto dos equipamentos, os mesmos são dividos pelo seu tipo de material. Entre eles temos os materiais de vidro (que diferentemente dos vidros produzidos com finalidade caseira a quais são feitos por uma fusão de uma mistura sílica (SiO2), soda (Na2CO3) e carbonato de cálcio ( CaCO3) que resulta em silicato sintético de cálcio de sódio em estado não cristalíneo) são produzidos a base de borossilicato junto de óxidos de boro e alumínio, e isso geram propriedades mais devidas ao ambiente laboratorial uma vez que tem transparência perfeita, boa resistência química contra acidos e bases e resistência térmica razoável ( 300ºC). Ainda assim são frágeis e sensíveis a choques térmicos. Os tipos desses materiais são nomeados como tubo de ensaio, béquer, erlenmeyer, balão volumétrico, balão de fundo redondo, kitassato, proveta, bureta, pipeta, funil, vidro de relógio, dessecador, pesa filtro, bastão de vidro, funil de separação, condensador e termômetro.

Outro tipo de material é o de porcelana. São muito empregados nos laboratórios em geral, como almofarizes para trituração de sólidos e o funil de Büchner, este utilizado como filtro à pressão reduzida. Entre seus tipos temos o funil de Büchner, cápsula de porcelana, cadinho , almofariz e pistilo. Ainda temos o material a base de metal que serve como suporte para materiais e substâncias.

Um importante ato que deve ser realizado ao final dos experimentos é a limpeza e secagem de vidrarias, uma vez que ao conter gotículas em seu recipiente, a mesma está propícia a estragar todo experimento ao alterar valores de medidas gerando incertezas no cálculo e na análise de resultado. A vidraria deve sempre estar seca e para isso temos diversos meios de secagem, entre eles temos secagem comum ( por meio da evaporação), secagem rápida ( ao enxaguar com álcool ou cetona o material ), secagem em corrente de ar comprimido, e secagem em estufa ( lembrando que não podemos levar a estufa a bureta e pipeta uma vez que pode danificá-los e prejudicar na leitura do volume).

Para medir certos volumes de líquidos,a utilização de béqueres, pipetas e provetas graduados de baixo volume são de suma importância pois geram incertezas menores e facilitam na pipetação afim de colocar o menisco na região desejada . Assim ao ter a leitura correta do volume a pesagem desse líquido terá uma margem de incerteza muito pequena, favorecendo assim para a busca da exatidão nos resultados. Porém é necessário que para isso, a pesagem seja realizada de maneira correta, logo a balança não pode sofrer choques mecânicos, livre de poeira, ficar em um ambiente isolado e principalmente calibrada.

Uma medida experimental é representada por : <x> + - delta x , em que x é a medida e delta x é sua incerteza , esta acontece devido a erros sistemáticos ( falha na calibração , mudança de temperatura) ou a erros aleatórios ( observação, cansaço , reflexos motores ) . Para corrigir esses erros, foi criada a teoria dos erros que tem como finalidade torná-los exatos ou então precisos. É importante ser lembrado que há diferença entre precisão e exatidão . Enquanto precisão é o valor médio das repetições realizadas, exatidão é a ausência de erros tornando as medidas exatas e reais.

Afim de corrigir os erros aleatórios, é realizada o " valor médio" em que se baseia em tirar a média dos valores utilizados em um mesmo aparelho que por vezes apresenta resultados diferentes mas sem discrepância.Para realizar o cálculo, é necessário fazer uma média aritmética desses valores.

Fórmula : L médio= A1+A2+A3..+AN / N

Temos também o " desvio médio" , que calcula a diferença entre valor medido e valor médio . Com isso o resultado é a incerteza da experimentação.

Fórmula : desvio médio = Lmedido - Lmedio

Cada incerteza gera um grau e sua medição será de suma importância para repetir ou julgar um experimento . Com isso foi criado o conceito de algarismo significativos que é o algarismo exato seguido de um duvidoso . Para considerar o numero de algarismos significativos do valor médio , temos de considerar também o desvio médio porque por meio deste será observado quantos algarismos significativos terá em um valor médio.

Com isso, foram geradas regras a serem seguidas para determinar o número de algarismos significativos :

- zeros entre dígitos diferentes de zero são significativos

- zeros alem do ponto decimal no final de um numero são significativos

- zeros que precedem o 1º digito diferente de zero não são significativos

Além desses erros e incertezas , a avaliação do erro instrumental tem que ser considerada . Para isso tem que ser realizada a menor divisão do volume e dividi-lo por 2 , assim é achado o limite de erro.

Com isso, esses conceitos serão introduzidos na realização de experimentos com vidrarias e peso de líquidos afim de calcularas incertezas e erros.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1.Foi pesado um béquer de 50 ml , adicionado 40 ml de água e pesado novamente ; assim foi determinado o volume da água a partir da massa . O processo foi repetido utilizando uma proveta de 50 ml e um balão volumétrico de 50 ml.

2.Foi pesado um béquer vazio, em seguida , pipetado 10 ml de água com uma pipeta volumétrica, adicionado ao béquer e pesado novamente para determinar o volume de água a partir da massa . O processo foi repetido coletando água de uma bureta cheia.

3.Tomando-se uma proveta de 25 ml , foi preenchida com água ate exatamente 10 ml e em seguida foi utilizado uma pipeta