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Medicion de masa y volumen

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Resumen:

En la prctica de laboratorio de Medicin de Masa y Volumen se tiene como objetivo aprende a utilizar de forma adecuada la cristalera y los diferentes instrumentos de medicin del laboratorio. As como tambin se aprende a realizar mediciones como el peso, volumen y densidad, comprendiendo as la importancia de la medicin y el buen registro de ella, haciendo uso de los diferentes conceptos como son propiedades de la materia, medicin de masa y volmenes, concepto de medida y por ltimo el sistema internacional. Los conceptos bsicos de precisin y exactitud fueron pieza clave para el respectivo anlisis de las medidas tomadas experimentalmente.

Palabras claves: Materiales volumtricos, Medicin, masa, volumen, precisin y exactitud.

Introduccin: La qumica se basa en el estudio de la materia y sus propiedades, elementos caractersticos de cada especie. Las propiedades fsicas no varan dentro de la misma especie al ser medidas, pero si lo hacen cuando estas estn bajo diferencia de Presin y Temperatura. Las propiedades qumicas presentan cambios en la naturaleza de las sustancias cuando se someten a mediciones. Todo esto hace preciso unificar formas de obtener valores comparables para las diferentes propiedades de la materia. Esto se ha logrado mediante el establecimiento de patrones internacionales obtenidos con el ajuste de los resultados de las experiencias de la comunidad cientfica, unificado en el S.I. (sistema internacional de medidas). As tambin se han obtenido definiciones para cada uno de los objetivos medidos.Este laboratorio se centra en la medicin de masa y volumen. Para medir la masa de un cuerpo se utiliza la balanza, existe diferentes tipo de balanza como la digital o de triple brazo estas se diferencian en la incertidumbre, esto quiere decir que es importante trabajar con este error para as conseguir la mayor precisin que es una medida de la concordancia de mediciones individuales entre s y La exactitud se refiere a qu tanto las mediciones individuales se acercan al valor correcto o verdadero.

Masa: Es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo (M). La unidad de masa estndar, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Pero la unidad de uso ms frecuente en la qumica es el gramo (g.) el cual equivale a una milsima parte del kilogramo. Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza. 1 Kg. = 1000 g. 1 g. = 1000 mg.

Volumen:

El volumen es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio, y es otra propiedad fsica de la materia, susceptible de variaciones por efecto de la temperatura y la presin atmosfrica del lugar donde se realice la reaccin. En el S.I., la unidad del volumen es el metro cbico (m3) (V). En las prcticas el metro cbico era demasiado para trabajar con lquidos, por esto se utiliza el litro, que es la unidad de patrn de volumen en el sistema mtrico.

Mediciones: La mayora de las mediciones se realizan para ocuparlas en clculos para obtener otras cantidades relacionadas. Hay diferentes instrumentos que nos permiten medir las propiedades de las sustancias: con la cinta mtrica se miden longitudes, con la bureta, la pipeta y el matraz volumtrico se mide n volmenes; con la balanza se mide masa y con el termmetro se mide la temperatura. Estos instrumentos permiten hacer mediciones macroscpicas, en cambio para hacer mediciones microscpicas se deben utilizar otros mtodos y tcnicas.Densidad:La densidad es una propiedad fsica de las sustancias que relaciona su masa con el volumen, por lo tanto se considera una unidad derivad a. Se representa con la letra D. Para determinar la densidad de un slido o un lquido. Es necesario tener la masa y el volumen de este. Para este fin se utiliza la siguiente frmula: D = M / V D = g / cm3 Generalmente las unidades de masa son gramos, sobre unidades de volumen (cm3, ml)Exactitud y precisin: Exactitud indica cuan cercana esta una medicin del valor real de la cantidad medida. Precisin: Se refiere a cuanto concuerdan dos o ms mediciones del valor real de la cantidad medida.Determinacin del error: Error: Es la diferencia existente entre el valor obtenido durante la prctica y el valor verdadero o real. Se conocen dos clases de errores. Error absoluto: Viene a ser la diferencia entre el valor medio (Vm), y el valor real (Vr), puede ser por exceso (error positivo) o puede ser por defecto (error negativo). Error relativo: Es el cociente de dividir el error absoluto (Eabs), por el valor verdadero (Vr), que frecuentemente, se expresa en forma de porcentaje, denominndose porcentaje de error, siendo este error el que nos da la exactitud de la medida. Error absoluto: Eabs = | Vm - Vr | Error relativo: Eabs / Vr Porcentaje de error: % de error = error relativo x 100 El error relativo a diferencia del absoluto, es una magnitud adimensional.Promedio o media aritmtica: es el resultado de sumar los valores de unas ciertas medidas repetida (xi) y dividirla por el nmero de datos individuales X= Desarrollo Experimental.- Materiales: 1.

Procedimiento experimental No 1Medicin de masas1) Observamos con atencin cada una de las monedas seleccionadas; reportando sus caractersticas sobresalientes como golpes, ao de creacin, desgastes, etc. Gracias a la balanza digital Determinamos la masa de cada una de la monedas.2) Registramos los datos en una tabla.3) Establecimos el peso de todas las monedas en la balanza digital.4) Realizamos los clculos necesarios para cumplir la tarea como son error relativo y desviacin estndar Procedimiento experimental No 2Medicin de volmenes1) Con una botella de plstico no retornable de agua, marcamos hasta donde llega el nivel de lquido, para poder hallar su respectivo volumen.2) Utilizando la probeta de 25ml y con la ayuda de una pipeta se sacaron distintas muestras hasta por fin determinar el volumen verdadero3) Se compar el volumen registrado en la etiqueta con el volumen medio en la prctica.

Procedimiento experimental no 3Medicin de masa y volmenes1) Tomamos una probeta de 10 ml la pesamos y registramos la masa2) Presionado una vez la botella dispensadora del laboratorio registramos el volumen y la nueva masa.3) Repetimos este mismo paso 2 veces ms registrando los mismos datos.4) Determinamos la masa del agua y el volumen de cada una de las mediciones Procedimiento experimental no 4Volumen de recipiente de forma geomtrica regular 1) Procedimos a medir nuestro recipiente con la regla para poder hallar el volumen por la formula y poder registrarlo 2) Usamos la probeta y pipeta para poder hallar el volumen con los respectivos instrumentos 3) Comparamos los datos y los clculos obtenidos para poder cumplir con la tarea

Resultados:Medicin de masas:Observaciones:1) 1 moneda del 20052) 1 moneda del 2011 3) 2 monedas del 20114) 2 monedas del 20075) 1 moneda del 2010-La moneda del ao 1995 presenta un aspecto desgastado y manchas leves de sustancias desconocidas.-Las monedas del ao 2011 estn casi nuevas refirindonos al brillo que poseen, teniendo leves raspones.-Las monedas del ao 2007 estn un poco opacas a comparacin del ao 1995 estn gastadas.-La moneda del ao 2010 y la moneda del ao 2005 presentan igualdad en su aspecto ya que no poseen ni mucho brillo ni se encuentran opacas.MonedasMasa(g)(xi-X)(xi-X)2

Moneda 20077.110.041.6x10-3

Moneda 20077.00-0.07-4.9x10-3

Moneda 20117.140.074.9x10-3

Moneda 20117.02-0.05-2.5x10-3

Moneda 19957.05-0.02-4x10-3

Moneda 20057.150.086.4x10-3

Moneda 20107.02-0.05-2.5x10-3

Clculos:Xi: dato obtenido (masa de cada moneda)X: valor promedio= 7.07Sumatoria: = 49.49Sumatoria (xi-X): = 0Sumatoria (xi-X)2: = 2.6x10-3Desviacin estndar:

Calculo de desviacin estndar: 0.0208Masa de las 7 monedas pesadas al tiempo: 49.47Medicin de volmenes:Botella de gaseosa

Tipo de productoBotella de agua

MarcaCristal

CaractersticasBotella de plstico con una forma irregular

Volumen(probeta)589cm3

Volumen(etiqueta)600 cm3

Descripcin de la probetaProbeta de vidrio de 25 ml

Medicin de masas y volmenes:Probeta de 10 ml: 40.94gPesoVolumen

Muestra 142.240.8ml

Muestra2 42.390.9ml

Muestra 342.340.9ml

Clculos: Masa del agua: (42.24-40.94): 1.3g M1Masa de agua: (42.39-40.94): 1.45g M2Masa de agua: (42.34-40.94): 1.4g M2Valor promedio del peso: (1.3+1.45+1.4/3): 1.383Valor promedio del volumen:(0.8+0.9+0.9/3)= 0.866Error absoluto peso: 1.45-1.383 =0.067Error absoluto volumen: 0.9-0.866: 0.034Densidad del lquido dispensador:(1.383/0.866): 1.597g/cm3

Volumen de recipiente de forma geomtrica regular:-Decidimos tomar las medida de una caja de envase tetra pack la cual tiene una forma regular y tiene capacidad de 200cm3 Medidas4.5cm de ancho11.8cm de alto3.5cm profundidad Volumen del empaque:VOLUMEN = Largo profundidad Alto

Clculos:4.5cm*11.8cm*3.5cm: 185.85cm3Volumen del empaque: 185.85cm3=185.85mlVolumen calculado con la probeta: 210mlComparacin de volmenes:185.85ml no es igual a 210ml

Anlisis de resultadosPor qu el error absoluto puede dar positivo como negativo?-Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, segn si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.El redondeo porque es importante en las cifras significativas?* Si el primer dgito no significativo (primero de la derecha) es menor que cinco, se elimina y se mantiene el anterior que se convierte as en el ltimo. Ejemplo si el nmero es 3,72; como el ltimo dgito es 2 (menor que cinco), quedara 3,7. * Si el primer dgito no significativo (primero de la derecha) es igual o mayor que cinco, se aade una unidad al anterior que se convierte as en el ltimo. Ejemplo si seguimos redondeando el resultado anterior (3,7) quedara 4 dado que 7 es mayor que cinco, se suma una unidad al anterior que pasara de 3 a 4Por qu es importante la desviacin estndar en laboratorio?Esta medida nos permite determinar el promedio aritmtico de fluctuacin de los datos respecto a su punto central o media. La desviacin estndar nos da como resultado un valor numrico que representa el promedio de diferencia que hay entre los datos y la media. Para calcular la desviacin estndar basta con hallar la raz cuadrada de la varianza

Observacin de la desviacin estndar1 La desviacin estndar, al igual que la media y la varianza, es un ndice muy sensible a las puntuaciones extremas.2 En los casos que no se pueda hallar la media tampoco ser posible hallar la desviacin estndar.3 Cuanta ms pequea sea la desviacin estndar mayor ser la concentracin de datos alrededor de la media.Cmo pasar un nmero en notacin cientfica con exponente positivo a nmero normal? Se pone la parte entera y se mueve la coma hacia la derecha tantos lugares como indica el exponente positivo de la potencia de diez. Cuando las cifras se acaban se aaden ceros. Ejemplo: Poner el nmero que representa 4,567x1012 Ponemos 4,567 Movemos la coma hacia la derecha 12 lugares (despus de la cifra 7 se aaden los ceros necesarios) El nmero que queda es: 4567000000000El ao de creacin afecta en el estado de las monedas?De acuerdo al peso de las monedas de cada ao pudimos concluir que vara su peso debido al desgaste y uso de cada moneda, a pesar de que eran del mismo ao porque algunos tenan manchas y otras no, esto depende del uso (trato) que haya tenido la moneda. Se puede observar que todas las monedas son iguales en modelo y forma pero no todas son de peso exacto.El volumen indicado en la botella es el mismo que es medido por la probeta?-Se puede observar que el volumen medido por la probeta es prcticamente exacto y la diferencia entre el volumen indicado y el medido es casi igual, se puede concluir medida indicada en el empaque son medidas estandarizadas pero el volumen del contenido siempre va a variar y no ser el exacto. Es verdad que el empaque tetra pack tiene exactamente 200ml?-Determinamos el volumen del empaque de tetra pack por dos partes (por la formula y con la ayuda de la probeta de 25ml) obteniendo resultados variados, lo cual indica que el valor que tiene el empaque (200 ml) es completamente falso, porque al agregar el agua a la probeta nos sali 210 ml y al hacer el clculo con el tamao del envase nos indica que el volumen es 185.85ml. De esta manera se puede observar que la nica manera de saber el contenido exacto del empaque es por medio de la probeta y los instrumentos de medicin del laboratorioDiscusin:Al analizar los resultados obtenidos, una vez realizado los 4 procedimientos experimentales, concordamos en que los datos obtenidos son reales ya que realizamos los 4 procesos en forma metdica y experimental, no dejando espacio para dudas, gracias a los resultados adquiridos durante esta prctica se demuestra la exactitud de los implementos de medicin. Los errores de resultado con pequeas diferencias de las medidas de masa volumen, estn aceptados por ser una experiencia de aprendizaje, pero tenemos que considerar tambin la medicin de errores la cual nos permite una mayor comprensin sobre el tema de precisin y exactitud. Por lo tanto el informe presentado es el fruto de un trabajo investigativo de 3 personas, las cuales llegan a un pleno consenso de que las respuestas entregadas son las indicadas.

CONCLUSIONES-Podemos concluir que la experiencia realizada fue plenamente satisfactoria, ya que se cumplieron todos los objetivos, lo que nos lleva a evaluar este laboratorio, como una experiencia plenamente provechosa, ya que durante la mayora de nuestras vidas profesionales nos veremos introducidos en el rea qumica y de laboratorio. Las instalaciones utilizadas e implementos otorgados por nuestra universidad fueron de buena calidad y en excelente estado, facultando el desarrollo de los procesos realizados. * Reconocimos las medidas de masa, volumen y densidad con los diferentes instrumentos del laboratorio * Determinamos densidad de un lquido * Encontramos el promedio (X,) error absoluto (E), error relativo (Er) y desviacin estndar (S) en diferentes procesos.Como parte de la qumica se basa en los experimentos, la importancia de saber cules son los instrumento adecuados para el uso en el laborarlo, y si son adecuados para el procediendo en que se emplean. Los instrumento pueden tener diferentes funciones tanto como para contener, pasar volmenes o los que tiene una mayor exactitud o una mayor precisin, su uso va a depender de los procesos en que son utilizado como mediciones de masa y de volmenes. Para la medicin de masa es preciso saber el uso de las balanzas y la exactitud de cada una de ellas y emplearlas en momentos que se requiera, el peso exacto o el peso con precisin.

Fuentes de Informacin-Marcos terico en general: Qumica general, Raymond Chang 6ta edicin.http://www.monografias.com/trabajos89/desviacion-estandar/desviacion-estandar.shtml-Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten, Julia R. Burdge. Quimica La Ciencia Central. Novena Edicin. 2004 por Pearson Education de Mxico, S.A de C.V. No. de pginas: 17.20