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1
Becerra, Katherin;
2
Ospina, Shalom
1
Química Farmacéutica,
2
Química con Énfasis en Bioquímica
1,
Universidad Icesi, Facultad de Ciencias Naturales, Departamento de Ciencias
Químicas, Laboratorio de Química General II
Santiago de Cali, 21 de abril 2022
Introducción a la volumetría, manejo de material
Resumen
La práctica 5 consiste en tres experimentos: el uso de la balanza analítica, la
transferencia cuantitativa de una sustancia y la lectura en una bureta. Dado que, es importante
reconocer qué herramientas y técnicas son adecuadas para cuantificar una muestra
desconocida en el análisis volumétrico. Por un lado, se utilizaron dos métodos para pesar
unas monedas, el pesaje directo y la pesada por diferencia para hacer el uso correcto de la
balanza analítica. Por otro lado, a partir de una solución de colorante rojo y agua destilada, se
tomó una alícuota de 10 mL para el manejo del material volumétrico dentro del laboratorio.
Finalmente, se armó el montaje requerido para hacer la lectura correcta en la bureta, tomando
el volumen de gotas y medias gotas. Con respecto a los resultados, fueron muy precisos y
exactos en los dos métodos de pesaje de las monedas, muy cercanos al valor real. A partir de
los resultados se puede concluir que el pesaje directo es un proceso más rápido y efectivo a la
hora de pesar esta clase de monedas. A su vez, es de suma importancia la buena elección del
material volumétrico para obtener una mayor precisión y exactitud, y obtener resultados más
confiables.
Introducción
Al momento de preparar disoluciones es importante tener en cuenta el material
volumétrico que serán usados al instante de medir la cantidad de sustancia necesaria. Se tiene
como opciones materiales de clase A o B. Los materiales de laboratorio a utilizar para la
medición variarán dependiendo de la exactitud y precisión, es decir la calidad y la
concordancia con la que se desee trabajar. Se debe hacer una buena elección de material a la
hora de trabajar para minimizar los errores que se pueden presentar al momento de hacer la
cuantificación.
En el caso de materiales tipo A serán utilizados cuando se quiera trabajar con un
grado de error bajo, ya que ellos manejan límites de error iguales, por lo que al final cuando
se hayan hecho mediciones en diferente tipo de material el rango de error será bajo si se tuvo
el cuidado adecuado. En el caso que no sea necesario tener exactitud en la medición de
volúmenes se usa materiales clase B ya que los límites de error son más amplios que en
anterior caso.
Por otro lado, es importante escoger el equipo con el que se quiera trabajar
dependiendo de los objetivos del laboratorio, por un lado, se tiene la balanza analítica, la cual
maneja cuatro cifras significativas, lo que nos lleva a obtener una mayor exactitud y
precisión, lo cual nos ayuda a la hora de comparar el resultado con otros procedimientos, ya
que se tiene un peso más exacto en comparación a que con una gramera, por lo que este
equipo solo tiene dos cifras significativas.
En este laboratorio se trabajó con materiales de clase A, como la alícuota, un matraz
aforado, un Erlenmeyer, una pipeta volumétrica y con una balanza analítica con la finalidad
de ser lo más exactos posibles a la hora de medir las diferentes sustancias utilizadas en la
práctica para así obtener un resultado confiable.
Poner nuevamente las mismas cinco monedas de $200 en la balanza analítica y
determinar su masa total. Extraer cada una de las monedas para calcular la masa
individual por diferencia, registrando los siguientes valores:
Tabla 2: Masa de las monedas de $200 obtenidas por diferencia.
Cantidad
de monedas
Masa de las monedas
juntas ( ± 0.0001 g)
Masa individual
( ± 0.0001 g)
5 23.08g 4.64g
4 18.44g 4.62g
3 13.82g 4.62g
2 9.20g 4.61g
1 4.59g 4.59g
Masa total de las cinco monedas: 23.08g
Se determina la media con ayuda de los datos de la Tabla 1, esto como
indicador cuantitativo de tendencia central. Utilizando la siguiente ecuación:
Ecuación 1: Fórmula para determinar la media.
Cálculo 1.1: Valor de la media de las cinco masas pesadas individualmente.
Cálculo 1.2: Valor de la media de las cinco masas obtenidas por diferencia.
Se determina la mediana con ayuda de los datos obtenidos en la Tabla 1, se
organizan de forma ascendente. Para esto se utiliza la siguiente ecuación:
Ecuación 2: Fórmula para determinar la mediana.
Cálculo 2.1: Posición del valor de la mediana.
El valor se puede ver detalladamente de este modo:
Para determinar la precisión de la balanza analítica se calcula la desviación
estándar (s) y la desviación estándar relativa (RDS). Utilizando las siguientes
fórmulas:
Ecuación 3: Fórmula para determinar la desviación estándar.
Cálculo 4.2: Valor de la desviación estándar relativa de las cinco masas pesadas por
diferencia.
Se calcula el porcentaje de error en la masa obtenida de las monedas pesadas
individualmente y pesadas por diferencia, el porcentaje siendo indicador de la
exactitud de la balanza analítica y comparando el resultado con el valor reportado en
la página web del banco de la república.
Ecuación 5: Fórmula para determinar el porcentaje de error.
Cálculo 5.1: Porcentaje de error de las cinco masas pesadas individualmente.
Cálculo 5.2: Porcentaje de error de las cinco masas pesadas por diferencia.
2. Transferencia cuantitativa
Se ubica un vaso de 50mL sobre una balanza gramera, pesando 0.2g de
colorante vegetal rojo. Se disuelve el colorante con 10mL de agua destilada. Se
transfiere cuantitativamente a un matraz de 50mL con ayuda de un embudo y se
realizan lavados hasta que no queden trazas de colorante en el embudo. Se enrasa
hasta el aforo del matraz y se agita varias veces para homogeneizar la solución. Este
procedimiento se realizó con el fin de determinar la exactitud de un matraz.
Número de lavados realizados: 2
3. Transferencia cuantitativa de una alícuota
Con ayuda de una propipeta y una pipeta volumétrica se toma una alícuota de
10mL de la solución del punto 2. Se enrasa y se transfiere a un matraz de 100mL. Se
realizan lavados a la pipeta con ayuda de una probeta de 50mL hasta eliminar las
trazas de colorante. Se transfiere los lavados al matraz de 100mL. Se afora y se agita
la solución hasta lograr su homogeneización. Esto se hizo con el fin de determinar la
exactitud de una pipeta volumétrica.
Número de lavados realizados: 3
4. Lectura en una bureta
Se procedió a armar el montaje para leer en una bureta. Llenar la bureta con
agua destilada hasta 0.00mL. Dejar fluir 5mL de agua en un Erlenmeyer de 50mL.
Volver a llenar la bureta con agua destilada hasta 0.00mL y dejar caer 30 gotas a un
nuevo Erlenmeyer de 50mL, repetir este procedimiento, pero esta vez con 40 gotas.
Se registran los siguientes datos:
Tabla 3: Medida de volumen agregado al Erlenmeyer.
Cantidad de
gotas
Medida de volumen agregado
al Erlenmeyer
30 gotas 1.5mL
40 gotas 2mL
Se calcula el volumen promedio de una gota con ayuda de los resultados antes
mencionado.
Para la manipulación de las monedas, se utilizaron unas pinzas metálicas a fin de no
interferir con la masa real de las mismas, así no se produjo transferencia de cualquier fluido
que pudiera sumar a su peso. Los resultados obtenidos arrojaron una buena precisión entre el
peso de todas las monedas, y al calcular el promedio de todos sus pesos se logró evidenciar la
exactitud entre el valor real y experimental con un margen de error del 0.0% para el pesado
individual y 0.0 % para el pesado por diferencia. De esto se puede deducir que ambos
métodos otorgan mayor exactitud.
Para el caso de los instrumentos volumétricos, fueron empleados en dos situaciones
distintas. En la primera se tomaron 0.2g del colorante rojo (soluto) que más tarde se
disolvieron en 10 ml de agua destilada para trasvasarlo a un matraz. Esta transferencia se hizo
cuantitativamente, por lo que fueron requeridos 2 lavados para traspasar todo el líquido sin
que se produjera pérdida de disolución, lo que favoreció la calidad de los resultados.
Después, al traspasar la disolución se tuvo muy en cuenta el aforo del instrumento,
observando con cuidado la formación del menisco para garantizar que el volumen medido sea
el más exacto posible.
De igual forma se efectuó el mismo proceso para la transferencia cuantitativa con la
alícuota de 10 ml. En el tercer experimento, se emplea como material volumétrico una bureta.
Con ella se realizan tres conteos de gotas de agua destilada, el primero de 30 gotas, el
segundo de 40 gotas y el tercero de 60 medias gotas. Los aspectos a tener en cuenta es que el
llenado de la bureta sea completo y el menisco sea el idóneo. Se inicia el conteo de las gotas
y medias gotas, de los que se analiza la media, la mediana, la desviación estándar y la
desviación estándar relativa con el promedio de gotas de cada uno de los tres casos de conteo.
Esto permite evaluar la calidad de los datos experimentales al compararlos con los teóricos y
saber si la utilización del instrumento fue la más conveniente.
Conclusiones
En el primer experimento se concluyó que al realizar un pesaje por diferencia se
obtuvieron resultados precisos y con un alto grado de exactitud.
En el segundo y tercer experimento, de la transferencia cuantitativa, se concluyó
que gracias al uso de materiales tipo A, como la pipeta volumétrica o el matraz que tiene
un alto grado de exactitud, se obtuvieron resultados de igual manera exactos.
En el cuarto experimento, del conteo de gotas, se concluyó que a la hora de
realizar el conteo de cada gota que cae es posible tener errores, y es posible que sea
repetitivo, lo cual puede inducir a un aumento en el porcentaje de error, a pesar usar una
bureta que es un instrumento clave para realizar este tipo de experimentos, por su alto
grado de exactitud.
Bibliografía
Harris, D. (2007). Análisis químico cuantitativo (Tercera ed.). Barcelona: Reverté.
Moneda de 200 pesos. (2013, 20 de junio). Banco de la República (banco central de
Colombia). https://www.banrep.gov.co/es/moneda-200- nueva
¿Qué es la desviación estándar? (2019, 12 marzo). Minitab 18. Recuperado 24 de
octubre de 2021, de
https://support.minitab.com/esmx/minitab/18/help-and-how-to/statistics/basicstatistics/
supporting-topics/data-concepts/whatis-the-standard-deviation/
Chang, R., & Goldsby, K. A. (n.d.). Química.
