infirne quimica

1. Universidad Andrés Bello – Departamento de Ciencias Químicas – Informe de Laboratorio QUI-117 – Odontología.
LABORATORIO N° 1
MEDICIONES DE MASA Y VOLUMEN
Eduardo Oses Vásquez
e.osesvsquez@uandresbello.edu
Rosario Ostria Saldía
r.ostriasalda@uandrebello.edu
RESUMEN: Se comenzó, separando y
etiquetando dos tubos de ensayo, agregándose tres
alícuotas, la finalidad fue medir la precisión de la bureta
comparándola con la pipeta graduada, teniendo esta
última, mayor precisión. El segundo experimento
buscaba el mismo objetivo, pero se utilizó pipeta
graduada y pipeta volumétrica, siendo el instrumento
más preciso la pipeta volumétrica. En el tercero se
separaron y etiquetaron dos probetas y a cada una
agregándose la misma cantidad de agua, la primera
desde bureta, la segunda desde matraz aforado,
concluyéndose como instrumento más exacto, el
matraz aforado. El siguiente experimento comparó
sensibilidad en medición de volúmenes, utilizando dos
vasos precipitados, dos matraces aforados y dos
probetas, arrojando como resultado: “a menor diámetro
del instrumento, existe una mayor precisión”. Finalmente
se midieron masas, comparando la exactitud en entrega
de datos entre balanza analítica y granataria, siendo la
primera la de mayor precisión, debido a cantidad de
decimales entregados.
PALABRAS CLAVE:
Instrumentos de laboratorio, masa, precisión,
volumen.
1 INTRODUCCIÓN
Es fundamental en el estudio y comprensión, tanto de la
química, como de las ciencias en general, manejar
ciertos conceptos básicos; siendo totalmente imperativos
en este laboratorio: precisión, exactitud, volumen y
masa, que junto con la utilización de instrumentos de
laboratorio, ayudarán a llevar a cabo los diferentes
experimentos. Exactitud se define como cuán cerca se
está de un valor real de una cantidad medida. Por lo
tanto, dice relación con el error de una medición [1] ; por
otra parte, precisión dice cuánto concuerdan dos o más
mediciones experimentales realizadas en condiciones
idénticas. Por lo tanto dice relación con la incerteza, la
precisión o la desviación de los datos obtenidos [2] .
Estos dos conceptos se utilizaron a lo largo de todos los
procedimientos experimentales, ya que la finalidad era
comparar precisión y exactitud entre diferentes
instrumentos de laboratorio, utilizando como variante el
volumen, en los cuatro primeros experimentos, y la
masa en el último. El volumen se define como magnitud
física que expresa la extensión de un cuerpo en tres
dimensiones, largo, ancho y alto [3], mientras que masa
como magnitud física que expresa la cantidad de
materia que contiene un cuerpo [4]. Por otra parte es
fundamental el manejo y conocimiento previo sobre los
instrumentos a utilizar como lo son: pipetas, vaso
precipitado, probeta, matraz aforado, bureta, balanza
analítica, balanza granataria, tubo de ensayo, entre
otros.
Gracias a todos estos conocimientos previos, se permitió
un uso adecuado de todos los elementos utilizados en el
laboratorio y también la comparación entre cada uno de
los instrumentos determinando las diferentes funciones
de cada uno de ellos.
2 OBJETIVOS
- Diferencias e identificar, física y
funcionalmente, la diferente
instrumentalización de laboratorio.
- Comprender los conceptos de precisión y
exactitud.
- Diferenciar instrumentos de laboratorio que
sirven para contener volúmenes, de los que
sirven para entregarlos con exactitud.
- Aprender correctamente las técnicas de
manipulación de instrumentos de laboratorio.
- Observar y comparar los diferentes resultados
obtenidos.
3 MATERIALES Y REACTIVOS
• 1 gradilla
• 10 tubos de ensayo
• 1 pipeta graduada de 10 mL
• Pipetas volumétricas de 10 y 25 mL
• 2 Probetas de 50 mL
• 2 Probetas de 100 mL
• 1 bureta de 50 mL
• Vasos de precipitados de 25, 100 y 250 mL
• Matraces de aforo de 50, 100 y 250 mL
• Etiquetas para marcar o marcadores para vidrio
• Balanzas analíticas y granatarias
• 1 objeto pequeño (clip, tapa de lápiz, etc.)
• 1 Pinza metálica
• 1 Reloj de vidrio
• Agua destilada.
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4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Lo primero es tomar todas las medidas e indumentaria
de seguridad y corroborar que todo se encuentre en
perfecto estado y posición
4.1 MEDICION DE VOLUMENES
4.1.1 EXACTITUD EN MEDICION
Procedimiento numero 1; se separaron dos tubos
de ensayo completamente secos y sin residuos los que
se etiquetaron con números 1 y 2 respectivamente.
Paralelamente se llenó la bureta de 50 ml (+/- 0.05) con
agua destilada, de la cual se extrajo una primera
alícuota de 5 ml que se marcó con plumón en el tubo 1,
esto se repitió en dos ocasiones más marcando cada
uno de los niveles alcanzados llegando a los 15 ml.
Luego en el tubo 2 se agregó una alícuota de 5 ml de
agua destilada agregada desde una pipeta graduada de
10 ml (+/- 0.05) (utilizando un vaso precipitado como
contenedor de esta agua), se marcó con plumón, lo que
se repitió nuevamente en dos ocasiones más llegando a
los 15 ml. Se finalizó este experimento comparando los
niveles de agua destilada alcanzados en ambos tubos.
Procedimiento numero 2; se separaron dos tubos
de ensayo, secos y sin residuos, y se etiquetaron como
tubo 1 y tubo 2. En el primero, se agregaron 10 ml de
agua destilada con una pipeta graduada de 10 ml (+/-
0,05) y se marcó con plumón. Luego se hizo
exactamente lo mismo con el tubo 2, con la diferencia de
que el instrumento utilizado fue una pipeta volumétrica
de 10 ml (+/- 0,02) marcando el nivel del agua. Se
compararon ambas marcas.
4.1.2 DIFERENCIA ENTRE CONTENER Y
ENTREGAR
Procedimiento:
Se comenzó separando dos probetas de 100 ml secas y
sin residuos y se etiquetaron como 1 y 2
respectivamente. Luego en la probeta 1 se agregó 50 ml
de agua destilada mediante una bureta de 50 ml (+/-
0,05), se marcó el resultado. A la probeta 2 se
adicionaron también 50 ml de agua destilada, pero
mediante un matraz de aforo de 50 ml (+/- 0,06), se
marcó el nivel del agua. Se compararon ambos niveles.
4.1.3 SENSIBILIDAD EN MEDICION DE
VOLÚMENES
Procedimiento:
Se reclutaron dos vasos de precipitado, de 25 y 100 ml
(+/- ---); dos matraces de aforo, de 50 y 100 ml (+/-
0,06); y dos probetas de 50 y 100 ml (+/- 1). Se
comenzó llenando hasta su volumen máximo los vasos
precipitados, luego se adicionó a cada vaso 5 ml de
agua destilada mediante una pipeta graduada de 10 ml
(+/-0,05), se comparó lo ocurrido en ambos casos.
Luego se hizo este mismo procedimiento con los
matraces de aforo, llenándolos hasta su nivel máximo y
adicionando los 5 ml de agua destilada
correspondientes, nuevamente se compararon los
resultados.
Finalmente se llenaron con agua destilada las dos
probetas, de 50 y 100 ml respectivamente, y a cada una
se agregó 5 ml de agua destilada con la misma pipeta
graduada. Se comparó lo ocurrido en ambas probetas.
4.2 MEDICION DE MASAS
Procedimiento:
Primero que todo se consultó al docente sobre el
correcto uso de balanzas de laboratorio.
Luego se seleccionó como objeto de estudio una tapa
plástica de lápiz de pasta, cuya manipulación fue
mediante la utilización de una pinza metálica. Este
objeto fue masado, primeramente, en una balanza
granataria, registrándose el resultado y posteriormente
se masó en una balanza analítica donde nuevamente se
registra los datos obtenidos.
Finalmente se compara la exactitud de ambas balanzas.
5 CALCULOS Y RESULTADOS
5.1 MEDICION DE VOLUMENES
5.1.1 EXACTITUD EN MEDICION
Tabla Nº1 Tubo 1 Tubo 2
Bureta
(+/-0,05)
Pipeta graduada
(+/-0,05)
5 mL 4,95mL-5,05mL 4,95mL-5,05mL
10 mL 9,95mL-10,05mL 9,95mL-10,05mL
15 mL 14,95mL-
15,05mL
14,95Ml-15,05mL
Se observó que las marcas obtenidas en el tubo 1
quedaron, ligeramente en un comienzo y notoriamente
después de la adición de la tercera alícuota, por sobre
las marcas obtenidas en el tubo 2; esto evidencia la
importancia de seleccionar un instrumento adecuado al
nivel de precisión que se requiera.
Tabla Nº2 Tubo 1 Tubo 2
Pipeta graduada
(+/- 0,05)
Pipeta volumétrica
(+/- 0,02)
10mL 9,95mL-10,05mL 9,98mL-10,02mL
Se observó ligeramente más abajo la marca del tubo 1
en comparación a la del tubo 2, pese a que ambas
pipetas poseen un volumen máximo de 10 ml.
Nuevamente queda demostrado que por muy pequeño
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que sea el margen de error, puede influir en el resultado
de un experimento químico.
5.1.2 DIFERENCIA ENTRE CONTENER Y
ENTREGAR
Tabla Nº3 Probeta 1 Probeta 2
Bureta
(+/- 0,05)
Matraz de aforo
(+/- 0,06)
Volumen final 52mL 50mL
Resultados 51,95mL-
52,05Ml
49,94mL-
50,06mL
En el caso de la probeta 1 sobrepasó por 2 ml el
volumen esperado, en cambio en la probeta 2 el
resultado obtenido fue prácticamente exacto, lo que
permitió aseverar que el matraz de aforo es un
instrumento con una alta precisión.
5.1.3 SENSIBILIDAD EN LA MEDICIÓN DE
VOLÚMENES
Vaso precipitado
25 ml
(+/- ---)
Matraz de aforo
50 ml
(+/-0,06)
Probeta 50 ml
(+/-1 ml)
No se puede
determinar
49,94 ml-50,06
ml
49 ml -51 ml
Vaso precipitado
100 ml
(+/- ---)
Matraz de aforo
100 ml
(+/- 0,06 ml)
Probeta 100 ml
(+/- 1 ml)
No se puede
determinar
99,94 ml
-100,06 ml
99 ml-101 ml
Vasos precipitados:
Estando los vasos llenos de agua destilada, se le
agregaron 5 ml más; en el vaso de 25 ml al agregar
aprox. 4,3 ml se rebalsó y en el vaso de 100 ml a pesar
de agregar los 5 ml este no rebalsó.
Matraces de aforo:
Estando los matraces de aforo llenos de agua destilada,
se les adicionó 5 ml más; en el matraz de 50 ml el nivel
del agua subió notoriamente producto del pequeño
diámetro del cuello del matraz, por otra parte en el
matraz de 100 ml subió el nivel, pero no tan
notoriamente.
Probetas:
Estando las probetas al máximo nivel de agua, se les
agregó 5 ml más; en la probeta de 50 ml fue mucho mas
notorio el alza del nivel del agua que en la probeta de
100 ml.
Los materiales de menor diámetro presentan una mayor
sensibilidad al momento de adicionarle volúmenes. Es
por esto que el diámetro de los instrumentos de
laboratorio influyen en la precisión.
5.2 MEDICION DE MASAS
Balanza
granataria
Balanza
analítica
Masa del objeto 1,72 g 1,7193 g
(g)
Masa mínima del
instrumento
0,01 g 0,1 mg
Masa máxima del
instrumento
410 g 120 g
Error del
instrumento
0,005 g 0,000005 g
La precisión dada por la balanza analítica es mayor que
la de la balanza granataria porque entrega datos con
más decimales. Esto se debe a que a las cualidades
físicas de la analítica.
6 DISCUSIÓN
Durante todo el proceso experimental de este laboratorio
se estuvo comparando la eficacia en cuanto a la
precisión y exactitud de los diferentes instrumentos.
En el caso del primer experimento queda en evidencia
que si existe una diferencia en cuanto a los niveles
obtenidos de agua destilada en ambos tubos; por lo
tanto, si se quisiese realizar una reacción química, el
instrumento utilizado afectaría el resultado. En este caso
el instrumento con mayor precisión fue la pipeta
graduada, porque la cualidades físicas del instrumento
(diámetro, longitud y estructura física) favorecen la
exactitud en comparación a la bureta.
En el segundo procedimiento, se adicionó agua en
ambos tubos con pipetas, pero una de ellas era pipeta
graduada y la otra pipeta volumétrica, siendo ambas
diferentes en sus características. Esto indica que por
mucho que se utilice el mismo instrumento, la precisión
varía de acuerdo a las características estructurales de
este. Con el experimento se demostró que la pipeta
volumétrica es más precisa que la graduada, ya que es
aforada es decir, fue fabricada para entregar un volumen
específico (calibre exacto), a diferencia de la graduada
que puede ser utilizada para entregar diferentes
volúmenes, con un margen de error mayor.
En el tercer experimento se logró determinar de mejor
manera las diferencias de exactitud entre instrumentos,
siendo en este caso una bureta y un matraz de aforo; ya
que se utilizó como parámetro de estudio dos probetas
de igual volumen y se obtuvo un resultado desigual. Se
dejó en evidencia la alta precisión del matraz de aforo,
ya que marcó en la probeta prácticamente el mismo
nivel de volumen. Además se analizó que a mayor
volumen de agua destilada se hace más notorio el
margen de error que posee el instrumento.
En el experimento de la sensibilidad, se logró analizar la
influencia de la estructura y dimensión que poseen los
diferentes instrumentos de laboratorio sobre la precisión
y exactitud en la entrega de volúmenes.
Específicamente se analizó el diámetro del cuello de los
instrumentos, evidenciando que a menor diámetro se
logra obtener una precisión y exactitud mayor. A su vez
en un mismo tipo de instrumento, pero con dimensiones
diferentes, también existe una variación en la exactitud.
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4. Universidad Andrés Bello – Departamento de Ciencias Químicas – Informe de Laboratorio QUI-117 – Odontología.
Finalmente en el último experimento, se pone en
discusión la eficacia de instrumentos electrónicos en la
entrega de datos más precisos y exactos de un objeto.
Se habla de balanza granataria y balanza analítica,
siendo esta última más eficaz debido a sus
características estructurales y electrónicas, ya que la
balanza granataria no posee la caja aislante que impide
que factores ambientales influyan en la toma de datos y
porque entrega datos con mayor cantidad de decimales
en comparación con la balanza granataria.
7 CONCLUSIÓN
Es muy importante el conocimiento que se debe tener
acerca de los instrumentos de laboratorio, ya que las
diferencias físicas entre estos, pueden influir
notoriamente en el resultado experimental deseado en
una reacción química. Estas cualidades físicas le
otorgan a cada instrumento una función especifica y el
conocimiento de ésta función ayuda a la obtención de
resultados deseados.
A su vez es esencial el manejo de los diferentes
conceptos químicos y de los instrumentos de laboratorio,
ya que su incorrecta utilización también puede ocasionar
daños y variaciones en los diferentes resultados.
8 BIBLIOGRAFIA
• [1] -[2] Universidad Nacional Andrés Bello,
Departamento de Ciencias Químicas, Química
117, Manual del Alumno, Pág 3,”Precisión y
exactitud”.
• [3] -[4] Diccionario de la Real Academia
Española (www.RAE.es)
• http://biblioteca.duoc.cl/bdigital/Documentos_Di
gitales/600/610/39593.pdf
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