UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESB
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS – DCN
HENRIQUE JUAN CARDOSO SANTANA
RELATÓRIO AULA PRÁTICA
EXPERIMENTO 1: MEDIDAS E ERROS
VITÓRIA DA CONQUISTA - BAHIA
12 DE FEVEREIRO DE 2019
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Experimento: Medidas e Erros, Manuais, Projetos, Pesquisas de Química Analítica
Este relatório descreve os erros que acontecem na hora do preparo de substancias analítica. Assim como, os algarismos significativos e as densidades dos metais.
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
2020
1 / 15
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESB
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS – DCN
HENRIQUE JUAN CARDOSO SANTANA
RELATÓRIO AULA PRÁTICA
EXPERIMENTO 1: MEDIDAS E ERROS
VITÓRIA DA CONQUISTA - BAHIA
12 DE FEVEREIRO DE 2019
HENRIQUE JUAN CARDOSO SANTANA
MEDIDAS E ERROS
Relatório de Aula Prática apresentado à Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, como parte das exigências de avaliação parcial da disciplina Química Analítica , ministrada pelo Prof. Douglas Gonçalves da Silva. VITÓRIA DA CONQUISTA - BAHIA 12 DE FEVEREIRO DE 2019
O erro absoluto: Como dito por Harris, Daniel C., 1948, a “incerteza” é inerente ao instrumento (mesma referência do erro relativo). Um exemplo: A bureta (instrumento que mede volume escoado) tem erro absoluto de 0,05 mL. Calculado pela relação do volume entre duas marcas, conta-se o número de divisões entre as duas marcas, e divide-se pelo mesmo. Depois, divide-se o resultado por dois. Exemplo: 1° passo 1 mL/10 divisões = 0,1 mL por divisão. 2° passo 0,1 mL/2 = 0,05 mL de erro absoluto. Uma leitura de volume escoado de uma determinada solução medida por uma bureta é igual a 48,70 mL corresponde a 48,70 ± 0,05mL; ou seja, algo entre 48,65 mL e 48,75 mL. O erro relativo: é a razão do erro absoluto pelo valor verdadeiro ou mais
provável, expresso em porcentagem (Harris, Daniel C., 1948).
Exemplo: Onde há maior precisão: Na medição de 2,00 mL em uma pipeta com incerteza de 0,05 mL ou na medição de 200,0 mL em uma proveta com incerteza de 0,5 mL? A pipeta tem incerteza de 0,05 mL, uma precisão maior do que a proveta, que tem incerteza de 0,5 mL. No entanto, é o cálculo do erro relativo percentual de cada medida que vai definir a precisão das medidas. Erro relativo percentual na pipeta: E% : 0,05 / 2,00 x 100 = 2,5% Erro relativo percentual na proveta: E%: 0,5/200,0 x 100 = 0,25% Mesmo a proveta tendo maior incerteza, em relação a quantidade de medida, ela é a que tem o menor erro percentual relativo. (Harris, Daniel C., 1948) Sendo assim, cada vidraria individualmente possui uma precisão característica, medidas volumétricas que necessitam de mais precisão são feitas em vidrarias mais precisas (bureta, balão volumétrico, pipetas graduadas e volumétricas). De forma rotineira a medidas são feitas por provetas graduadas ou, quando não é preciso certa exatidão, pelo béquer. (Baccan, Nivaldo 1946). A análise das medidas ainda pode ser afetada pelos algarismos significativos. Quando se é medido algo que esteja suscetível a incertezas no valor obtido, a medida possui apenas algarismos significativos, isto é, ela apresenta um
algarismo correto e um duvidoso. Segundo Kobal Júnior, João 1982, é necessário levar em consideração alguns aspectos: Número de algarismos significativos é igual ao número de algarismos lidos mais o estimado; Fazer a leitura com os valores disponíveis no instrumento (principalmente se o aparelho utilizado for muito preciso) e, obrigatoriamente, estimar um e só um único algarismo; Quanto maior o número de algarismos significativos, maior é a precisão da medida, ou seja, quanto maior a escala, maior o erro. A densidade dos componentes analisados na química analítica é algo bastante relevante quando se fala em medidas e erros, o cálculo da mesma é dado pela formula: densidade = massa/volume ou d = m/v. A unidade da densidade no Sistema Internacional é kg/m3, mas nos cálculos cotidianos também se usam as seguintes unidades: g/cm3, g/mL e g/L (Cálculo da densidade de sólidos irregulares"; Brasil Escola) Portanto, a densidade da água pode ser medida através de uma proveta, adicionando água nela e medindo o seu volume, depois pesando a sua massa, subtraindo a massa da proveta, e dividindo massa pelo volume. No caso dos sólidos regulares, como um cubo, medir a massa também é fácil, pois basta colocá-lo em uma balança. Já o volume obedece a fórmulas matemáticas específicas que só precisam ser calculadas. Por exemplo, no caso de um cubo, basta multiplicar sua altura pelo seu comprimento e largura para descobrir o seu volume. Depois, substituímos na fórmula da densidade. (Baccan Nivaldo, 1946) No entanto, quando se trata de sólidos irregulares (que não possuem uma forma geométrica definida), não existem fórmulas matemáticas para calcular o seu volume. Porém, um famoso matemático chamado Arquimedes, descobriu o Princípio de Arquimedes, que é utilizado para medir o volume de sólidos irregulares. Segundo Baccan Nivaldo 1946, descoberta diz que: se for medida uma determinada quantidade de água em uma proveta, e depois for adicionado um sólido irregular, a variação de volume que a água sofreu é exatamente o volume do sólido. Por fim, pode-se medir a densidade do sólido calculando a sua massa e dividindo pelo volume encontrado.
3.0 PARTE EXPERIMENTAL
3.1 MATERIAIS E REAGENTES
Materiais:
. Proveta de 50,0 ± 0,5 mL e 100,0 ± 0,5 mL . Balão volumétrico de 50,00 mL (erro exposto pelo fabricante) . Bureta de 50,00 ± 0,05 mL . Pipeta volumétrica (erro exposto pelo fabricante) . Pipeta Graduada de 5,0 ± 0,5 mL . Béquer 100 ± 5 mL . Vidro de relógio . Pinça Reagentes: . Água destilada . Barra de cobre 3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Na primeira parte do experimento, mediu-se cinquenta mililitros de água destilada em uma proveta adequada e a mesma foi transferida para um balão volumétrico de 50 mL de capacidade. Após, foram anotadas as medidas e analisadas a equivalência entre os dois instrumentos. Logo em seguida, recolheu-se cinquenta mililitros de água destilada em uma bureta adequada, a água foi transportada para uma proveta de 100,0 ± 0,5 mL de capacidade. Anotou-se corretamente os valores medidos, e foi justificado se houve ou não coincidência entre eles. Posteriormente, foi adicionada em uma proveta de 50,0 ± 0,5 mL de capacidade, 5 mL de água destilada medidos em uma pipeta volumétrica, a mesma medida de água foi feita em uma pipeta graduada, depois em uma bureta, e em uma proveta foram medidos 10 mililitros de água. Ao final anotou- se o volume de água existente na proveta onde foram coletados os líquidos, e calculado o valor final adicionado, comparando o valor calculado com o valor observado. Seguidamente, pesou-se um béquer de 100 ± 5 mL de capacidade e foi determinado a sua massa em gramas. Adicionou-se a este béquer 50,0 ± 0,
mL de água em uma proveta e foi determinado a massa desse conjunto. Em seguida foram anotados e comparados os resultados. (Considerado PH2O = 1000kg/ m^3 ). Na parte final dos experimentos, pegou-se uma amostra de sólido e colocou- se em um vidro de relógio para pesar a sua massa. Utilizando uma pinça para manipular o sólido, para evitar contaminação. Anotou-se a massa do sólido pesada. Prontamente, foi preenchida uma proveta de 100, 0 ± 0,5 mL até a metade da sua capacidade com água destilada. Anotou-se o volume inicial do líquido na proveta. Cuidadosamente, foi colocada a amostra de sólido na proveta sem deixar a água vazar. Por fim, foi anotado o volume final dentro da proveta e calculado o volume somente do sólido junto com sua densidade e comparado com a tabela de densidade para saber com mais precisão qual sólido seria.
52,4438 ± 0,0001 g. Logo após, pesou-se o béquer com água destilada, na balança analítica, que teve o peso de 101,8915 ± 0,0001 g. Depois, descontou- se o peso do béquer para determinar o peso de 50 ± 0,5 mL de água que é igual a 49,4477 ± 0,0001 g. O volume estimado da água foi de 50,0000 ± 0,0001 g. A diferença entre os valores se deu principalmente, por interferências externas como os erros aleatórios, que são: a balança analítica não esta em uma sala de vácuo com o mínimo de interferência de ventos e de pessoas, e também pelo fato do béquer não ser um instrumento de medida preciso em que 50 mL teve um erro de ± 5 mL. Na parte final do experimento, medidas de densidades de sólidos, utilizou-se um vidro de relógio para pesar a placa de bronze, em uma balança analítica, que teve o peso de 14,4485 ± 0,0001 g. Foi preenchida uma proveta de 100,0 ± 0,5 ml até a metade da sua capacidade de 50,0 ± 0,5 mL e depois adicionada a amostra do sólido em uma proveta, que ficou com seu volume de 52,0 ± 0, mL, então o volume do sólido foi de 2,0 ± 0,5 mL. Por fim, foi calculada a densidade do sólido, que foi de 7,22425 g/mL. Quando comparada a densidade do sólido com outras densidades de outros metais, descobriu-se que o sólido era uma barra de bronze que tem densidade de 8,96 g/cm³, porém devido aos compostos que estão juntos ao bronze tirando a sua impureza, a densidade é próxima mas não equivalente ao do bronze puro.
5.0 CONCLUSÕES
Tendo em vista os aspectos observados, é mister salientar que toda mistura é suscetível a diversos erros, portanto faz-se necessário a máxima precisão, e essencialmente o comprometimento do indivíduo que esteja preparando qualquer solução. Ao fim do experimento, foram conhecidas as vidrarias a disposição e os métodos de medidas de massa e volume em um laboratório, e impreterivelmente foram expressadas corretamente as medidas e os seus respectivos erros.
ANEXOS
TABELA 1
Experimento 1: comparação de volumes medidos com a proveta e com o balão volumétrico. Volumes (mL) Justificativa Proveta: 50,0 ± 0.5 mL Balão Volumétrico: Ficou abaixo da marca de aferição. O balão volumétrico é uma vidraria mais precisa que a proveta. TABELA 2 Experimento 2: Comparação de volumes medidos com a proveta e com a bureta. Volume (mL) Justificativa Bureta: 50,00 ± 0,05 mL Proveta: 50,0 ± 0,05 mL A bureta é um instrumento de medida mais preciso que a proveta. TABELA 3 Experimento 3: Adição de volumes medidos em instrumentos diferentes. Instrumento Medidas (mL) Pipeta volumétrica 5 mL Pipeta graduada 5,0 ± 0,5 mL Bureta 5,0 ± 0,5 mL Proveta 5,0 ± 0,5 mL Total 22,0 ± 0,5 mL TABELA 4 Experimento 4: Treinos de pesagem Dados Resultados Peso do béquer 52,4438 ± 0,0001 g Peso do béquer com água 101,8915 ± 0,0001 g Peso de água 49,4477 ± 0,0001 g Volume estimado de água 50,000 mL TABELA 5 Experimento 5: Medida de densidade de sólidos Dados Amostra Massa (g) 14,4485 ± 0,0001 g Volume inicial de água (mL) 50,0 ± 0,5 mL Volume final água + sólido (mL) 52,0 ± 0.5 mL