Cátedra de Química Analítica

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

CICLO BÁSICO

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

CÁTEDRA DE QUÍMICA ANALÍTICA

GUÍA DE EJERCICIOS

PROFESORES:

Dra. Lilia Araujo

Dr. Avismelsi Prieto

MSc. Noreiva Villa

MSc. María Elena Troconis

PREPARADORA:

Br. Brendy Rincón

Br. José Romero

FECHA DE ÚLTIMA REVISIÓN: NOVIEMBRE 2013

Cátedra de Química Analítica

UNIDAD II. Errores y tratamiento de los datos.

1. Para investigar la reproducibilidad de un método para la determinación de selenio en

alimentos, se realizaron nueve mediciones sobre un lote de arroz tostado, con los

siguientes resultados:

Medidas Selenio,

μg/g

1 0,07

2 0,07

3 0,08

4 0,07

5 0,07

6 0,08

7 0,08

8 0,09

9 0,08

10 0,11

a)Determine si hay un valor anómalo con un nivel de confianza del 0,05. b) Calcule

la media, la desviación estándar y el intervalo de confianza al 95% .

2. Siete mediciones de pH de una solución reguladora proporcionaron los siguientes

resultados: 5.12, 5.20, 5.15, 5.17, 5.16, 5.19, 5.15. Calcule el pH al nivel de

confianza de (i) 95% y (ii) 99%. (Suponga que no existen errores sistemáticos).

3. Diez análisis de la concentración de albúmina dieron una medida de 20.92g/L, y una

desviación estándar de 0.45 g/L. Calcule los límites de confianza de la medida al

95%.

4. Se midió la concentración de plomo en el fluido sanguíneo para una muestra de 50

niños de un colegio próximo a una calle concurrida. La media muestral fue 10.12

ng/mL y la desviación estándar fue 0.64 ng/mL. Calcule el intervalo de confianza al

95% para la concentración media de plomo de los niños de la escuela. ¿Qué tamaño

debería tener la muestra (n) para reducir la longitud de intervalo de confianza a 0.2

ng/mL (es decir ± 0.1 ng/mL)?

5. En una investigación de la exactitud y precisión de un método para la determinación

de arprinocida en comestible preparados, se realizaron seis determinaciones

repetidas de una formulación preparada que contiene 10.2 % de arprinocida. Los

resultados fueron: 10.4 10.4 10.6 10.3 10.5 10.5 %.

Calcule la media, la desviación estándar y los límites de confianza de la media al

95% y 99%. ¿Se encuentra el valor de 10.2 % dentro de los límites de confianza al

nivel del (i) 95% y (ii) del 99%?

6. Diez mediciones de la relación entre las áreas de dos picos, (Área Analito/Área del

estándar interno), en un experimento de cromatografía líquida dieron los siguientes

valores: 0.2911, 0.2898, 0.2923, 0.3019, 0.2997, 0.2961, 0.2986, 0.2902, 0.2882.

Calcule la media, la desviación estándar y el inérvalo de confianza al 95%.

Interprete el significado de este resultado.

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7. Se utilizó una solución de 0.1M de ácido para valorar 10 mL de una solución de

álcali de 0.1M y se registraron los siguientes volúmenes de ácidos: 9.88, 10.18,

10.23, 10.39, 10.25mL. a)Calcule los límites de confianza de la media al 95%.

Verifique si hay diferencias significativa entre la media obtenida y el valor

esperado.

8. Los siguientes datos proporcionan la recuperación del bromuro adicionado a

muestras de tomate y pepino, medido mediante la técnica de cromatografía iónica.

La cantidad de bromuro potásico añadido a cada vegetal fue la misma.

Tomate

(μg/g) 777 790 759 790 770 758 764

Pepino

(μg/g) 782 773 778 765 789 797 782

a) Pruebe si la recuperación en los vegetales tienen varianza que difieran

significativamente.

b) Pruebe si las tasas de recuperación medias difieren significativamente.

c) Determine la exactitud de la recuperación en el tomate y pepino, si la cantidad

adicionada a los vegetales fue de 780 (μg/g).

9. Para evaluar un método espectrofotométrico con el fin de determinar titanio, se

aplicó el método a muestras de aleaciones certificadas que contenían titanio. Los

resultados (% Ti) se muestran en la tabla. Para cada aleación pruebe si el valor

medio difiere significativamente del valor certificado.

10. La siguiente tabla muestra resultados que proporcionan los niveles de estaño

recuperado del mismo producto después de ebullición a diferentes tiempos en un

recipiente abierto:

Tiempo de Ebullición (min) Estaño encontrado (mg/Kg)

30 57, 57, 55, 56, 56, 55, 56, 55

75 51, 60, 48, 32, 46, 58, 56, 51

Pruebe si:

a) La variabilidad de los resultados es más grande para tiempos de ebullición más

largos.

b) Las medias difieren significativamente.

11. Los siguientes resultados se obtuvieron al comprar un nuevo método y el método

oficial para la determinación de Fenilbutazona. (Las cifras se refieren a los

porcentajes de recuperación). Pruebe si los resultados medios obtenidos por ambos

métodos difieren significativamente.

Número de

lecturas

Valor

Certificado Media

Desviación

Estándar

6 0,496 0,482 0,0257

8 1,493 1,505 0,0287

Método Nuevo Método Oficial

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12. Las siguientes cifras se refieren a la concentración de albúmina, g/L, en el suero

sanguíneo de 16 adultos sanos: 37, 39, 42, 39, 39, 45, 42, 39, 44, 40, 39, 45, 47, 47,

43, 41.

Las primeras ocho cifras corresponden a hombres y las segundas ocho a mujeres.

Pruebe si la concentración media para hombres y mujeres difieren significativamente.

13. Un analista A reportó los siguientes porcentajes de hierro en una muestra: 20.18,

20.25, 20.28, 20.30, 20.23 y 20.20. Para esta serie de resultados calcule (a) la media,

el rango, la desviación estándar y el % coeficiente de variación o % DSR; (b) el

intervalo de confianza del 95% de la media.

14. El valor de la Nacional Bureau of Estándar para el porcentaje de hierro en la misma

muestra del problema 13 es de 20.18. (a) Calcule los errores absolutos y relativos

del analista A. (b) ¿Qué puedes decir sobre el trabajo del analista?

15. En un cierto método para determinar sílice, SiO2, éste se precipita y se pesa. Se

encontró que la cantidad obtenida de SiO2 siempre es de 0.4mg en exceso, sin

importar el peso de la muestra tomada para el análisis. Calcule el error relativo en

ppmil en una muestra que contiene 10.0 % de SiO2 si el tamaño de la muestra

analizada es de (a) 0.100g; (b) 0.500g y (c) 1.00g.

16. Utilizando 2 métodos de análisis, se obtuvieron dos series de resultados para el

porcentaje de hierro contenido en un mineral, los resultados son los siguientes:

Método 1 Método 2

X1 = 15.34 % X2 = 15.48 %

S1 = 0.10 S2 = 0.20

N1 = 11 N2 = 11

(a) ¿Son significativamente diferentes las desviaciones estándar en el nivel de 95%?

(b) ¿Son significativamente diferentes las dos medias a un nivel de significancia del

0,05.

17. Un analista desarrolla un nuevo método para determinar cobre en un mineral. Con

su método, él analiza una muestra de la NBS y obtiene los siguientes datos: media

de nueve resultados = 12.50%; desviación estándar = 0.12. El valor NBS es de

12.28% ¿Son significativamente diferentes sus resultados a un nivel de confianza

del 95%?

Media 99,35 99,53

Varianza 0,185 0,152

Tamaño de muestra 6 4

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18. Un estudiante obtuvo los siguientes resultados para el porcentaje de hierro en un

mineral: 15.44, 15.02, 15.60 y 15.42. (a) Pruebe descartarse alguno de los resultados

por medio de la prueba Q (b) ¿Cuál es el porcentaje de hierro en el mineral?

19. Un estudiante obtuvo los siguientes resultados para la normalidad de una solución:

0.1029, 0.1055, 0.1036, 0.1032, 0.1024, 0.1028. (a) ¿Puede descartarse alguno de

estos resultados por medio de la prueba Q (b) ¿Qué valor debe reportarse para la

normalidad?

20. A dos estudiantes se les dio la misma muestra para que la analizaran. El estudiante

A realizó 11 determinaciones con una desviación estándar de 0.14. El estudiante B

realizó 7 determinaciones con una desviación estándar de 0.19. ¿Las diferencias en

las desviaciones estándar implican una diferencia significativa en las técnicas de los

dos estudiantes?

21. Cinco laboratorios participan en un estudio para determinar la concentración de

hierro en muestras de agua. Los resultados siguientes son réplicas de

determinaciones de hierro (en ppm) en los laboratorios A, B, C, D y E:

Resultados Lab A Lab B Lab C Lab D Lab E

1 10.3 9.5 10.1 8.6 10.6

2 11.4 9.9 10.0 9.3 10.5

3 9.8 9.6 10.4 9.2 11.1

a) Establezca que tipo de test aplicar.

b) Establezca las hipótesis nula y alterna.

c) ¿Existe diferencia significativa en el contenido de hierro determinada por los

cinco laboratorios para el nivel de confianza del 95%?

d) Entre cuales laboratorios existe diferencias?

22. Se comparan tres métodos analíticos distintos para determinar el contenido de calcio

en una muestra de agua. Interesa saber si los métodos difieren o no. Los resultados

siguientes corresponden al calcio (en ppm) determinado por colorimetría, valoración

con EDTA y espectrofotometría de emisión atómica con llama:

Repetición Colorimetría Valoración con

EDTA

Absorción

Atómica

1 3.92 2.99 4.40

2 3.28 2.87 4.92

3 4.18 2.17 3.51

4 3.53 3.40 3.97

5 3.35 3.92 4.59

a) Exprese las hipótesis apropiadas.

b) Determine si existen diferencias entre los tres métodos en los niveles de

confianza del 95% y 99%.

c) Si identifica una diferencia en el nivel de confianza de 95%, determine qué

métodos difieren entre sí.