Quimica 1.docx

Profesor: Antonio Galdámez Carrera: Pedagogía en educación media mención en biología y química Integrantes: Rayen Acevedo V. Giannella Bobadilla G. Asignatura: Química general I

Introducción En lo que conlleva los experimentos químicos con frecuencia se busca la exactitud en estos, realizándose de esta manera mediciones con distintos instrumentos tomando en cuenta el margen de error que presenta cada uno de ellos. Las mediciones nos permiten establecer la cantidad de sustancia expresada en unidades de volumen en este caso volumétricas o de peso en el caso de las gravimétricas. Uno de los principales objetivos del presente trabajo se basa principalmente en comprobar la existencia de errores asociados a los instrumentos utilizados en las mediciones junto con la realización de mediciones volumétricas y gravimétricas. Lo que se busca principalmente con la realización del trabajo práctico de laboratorio es realizar experimentos químicos con enfoques volumétricos y gravimétricos en base a la ocupación de diferentes metodologías e instrumentos determinando de esta manera las cantidades de sustancia expresada en unidades de volumen, densidad y masa. Los objetivos de esta actividad son: ●

Objetivo general: calcular la densidad de una sustancia determinada en base a la medición de muestras. ● Objetivos específicos: llegar a discernir entre exactitud y precisión de la medición en la densidad.

Materiales ● ● ● ● ● ● ●

Bureta Soporte universal Pinzas sostenedoras Vaso precipitado Balanza granataria Embudo analítico Líquido C Parte experimental

En un comienzo se llevó a cabo el lavado y secado del vaso precipitado de 50ml, para luego determinar su masa en la balanza granataria la cual presenta una sensibilidad de 0,01g, luego llenamos el vaso hasta los 50 ml con un líquido que nos fue dado .Tomamos la bureta y procedimos a quitar la burbuja de aire presente en ella para luego verter dentro de sí el líquido presente en el vaso, hasta marcar los 50 ml en la bureta. Luego transferimos gradualmente 5 ml del líquido al vaso, y registramos su peso en la balanza, repetimos este procedimiento 5 veces, descarga tras descarga. Tabla N° 1: datos experimentales M vaso (g) + Descargas Descargas (ml) Masa final (g) inicial 1era descarga

o 5

36,69 40,66

2da descarga 3ra descarga 4ta descarga 5ta descarga

10 15 20 25

44,54 48,39 52,31 56,20

Todos los instrumentos presentan un error teórico, en donde cuya cantidad mínima de medición es: Balanza granataria: 0.01 Bureta: 0.05

Para el tratamiento asociado a masa y volumen se utilizará la siguiente fórmula para cada caso. Tratamiento error de la masa:

𝑒 = ±√(0.01)2 + (0.01)2 e(masa)=±0,014 g Tratamiento de error del volumen: 𝑒 = ±√(0.05)2 + (0.05)2 e(volumen)=±0,7 mL

Los errores asociados a cada medición, tanto para masa y volumen, se obtuvieron siguiendo la fórmula: 𝑒 = √𝑒 2 + 𝑒 2 + ⋯ 𝑒𝑛2 Tabla N° 2: masa y volumen del líquido junto con su error asociado. Liquido Masa liquido (g)

Error de masa

Masa del vaso + liquido (g)

Volumen liquido (mL)

Error volumen

Densidad 𝑔 𝑚𝐿

C

3.97

±0.014

40,66

5

±0.05

0.794

C

7.85

±0.017

44,54

10

±0.07

0.785

C

11.7

±0.019

48,39

15

±0.09

0.780

C

15.62

±0.021

52,31

20

±0.10

0.781

C

19.51

±0.023

56,20

25

±0.11

0.780

Densidad promedio 0.784

Una vez obtenidos los errores asociados a cada medición de masa y volumen es posible calcular el porcentaje de incertidumbre relativa a partir de la siguiente fórmula: 𝐼𝑛𝑐𝑒𝑟𝑡𝑢𝑑𝑢𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎

x 100

Donde la incertidumbre absoluta corresponde al valor del error asociado al instrumento de medición. 0.014 Incertidumbre relativa de la masa = 3,97𝑔 x 100 = 0.35% 0.05

Incertidumbre relativa del volumen = = 5,00𝑚𝑙 x 100 =1,00 % * Para estos ejemplos se utilizaron las primeras mediciones de masa y volumen respectivamente. Una vez obtenidos estos datos es posible calcular la incertidumbre absoluta aplicada a la densidad utilizando la siguiente fórmula: Incertidumbre asociada a la densidad = 3.97𝑔 5,00𝑚𝑙

X √(0.35)2 + (1.00)2 ÷100= 0.0084

*Los datos utilizados en este ejemplo corresponden a los datos de la primera descarga junto con los datos de las incertidumbres relativas de la masa y el volumen. Tabla n°3: densidad y error asociado a esta. 𝑔 Masa (g) Volumen (mL) Error de la densidad Densidad 𝑚𝐿

3.97 7.85 11.7 15.62 19.51

5 10 15 20 25

0.794 0.785 0.780 0.781 0.780

±0.0084 ±0.0058 ±0.0048 ±0.0040 ±0.0036

Masa

Volumen

La pendiente de la recta obtenida presenta la densidad del líquido utilizado ya que es la fórmula que asocia la masa con el volumen en una función. El valor que presenta la pendiente de la recta obtenida en el grafico (0,789) es bastante similar al que se obtuvo anteriormente en la tabla (0,784), a pesar que en el grafico anterior no fueron considerados los valores asociados a sus errores a causa de que únicamente fueron tomadas la medidas brutas para realizar el mismo. Al referirse a las metodologías manejadas con anterioridad se puede evidenciar que ambas se encuentran mas cerca del resultado correcto siempre y cuando estas se lleguen a utilizar en conjunto para así poder obtener un mejor resultado de las mediciones gravimétricas y volumétricas, siendo por un lado el grafico más preciso y por otro la tabla más exacta.

Discusión Casi finalizando este trabajado nos preguntábamos a que se debe que los valores en nuestro experimento no sean cien por ciento exactos y esto se debe principalmente asociada a los elementos utilizados que enal marjen de error o incertidumbre presentes en diferentes herramientas, este caso fueron la balanza y la bureta, ya que ambas poseían un error asociado a la cantidad final. A pesar de aquello es posible realizar un promedio entre los valores determinados en cada medición con tal de llegar a un resultado lo más posible 𝑔 cercano a la realidad. La densidad obtenida del líquido c es de 0,784 𝑚𝐿 la cual es bastante similar a la del alcohol etanol deduciendo que este pudo haber sido el líquido utilizado dentro del laboratorio.

Conclusión A causa de la densidad obtenida del líquido durante la realización de mediciones se puede concluir que aquél presenta una gran posibilidad de ser alcohol etílico, ya que cuenta una densidad bastante cercana a la de aquella sustancia (7,89 kg/𝑚3 ). La densidad es un punto central ya que esta nos permite identificar y diferenciar sustancias, descubrirla desviación estándar, también es utilizada para determinar variables como lo son en el caso de la masa y el volumen cuando una de estas dos es la incógnita. A pesar de todo se puede llegar a la conclusión de que no existe un medio para llegar a obtener un valor absoluto ya que todo presenta un error por más mínimo que sea este permitiendo solo llegar a valores cercanos.