Page 22 - Química Q014 unidad 1

EJEMPLO 1.1

Observa la bureta que se muestra en la imagen 1.19. Indica una medición
de 21.3 ml (se lee la parte baja del menisco, la curva cóncava en la cual
se observa el volumen). Nos han solicitado decantar 21.3 ml del líquido que se
encuentra en la bureta 5 veces en distintos tubos de ensayo. Hacemos nuestro
mejor esfuerzo y vemos las 5 veces la parte baja del menisco tocando la marca
de 21.3 ml. Sin embargo, con un instrumento mucho más exacto, determinamos
los volúmenes presentes en los tubos de ensayo, los cuales son: 21.4 ml, 21 ml,
21.2 ml, 21.15 ml y 21.35 ml. Con estos valores, determinaremos el nivel de
precisión y exactitud de las mediciones. Además, indicaremos, de acuerdo a la
imagen 1.19, el rango de incertidumbre de este instrumento.

Solución: Para determinar el nivel de precisión de las mediciones,
necesitamos obtener el promedio, la desviación estándar, y el coeficiente Imagen 1.19
de variación: http://www.eclipse.net/
n = 5

21.4 +21+21.2+21.15+21.35
x = = 21.22
5

2
2
( 21.22 21.4 ) +( 21.22 21) +( 21.22 21.2 ) +( 21.22 21.15 ) +( 21.22 21.35 ) 2
2
2
s = = 0.1604
5 1
0.1604
CV = = 0.007562 = 0.76%
21.22
El coeficiente de variación, expresado porcentualmente, indica que la variación con respecto del valor promedio
es ≈ 0.076 %. Como puedes observar, cuando determinamos el nivel de precisión, este se ve afectado por las
variaciones, tanto las mediciones más altas, como las más bajas, y con las diferencias se puede obtener un
valor de variabilidad muy bajo, que podría resultar engañoso en algunos casos. Es por esto, que no se puede
determinar la calidad de una medición únicamente a través de su precisión. Para hacer determinaciones del
nivel de exactitud, determinaremos el error relativo en las mediciones. Inicialmente, necesitamos el valor
buscado, es decir 21.3 ml, recordemos que el error absoluto y relativo se miden con respecto de la medición
realizada; veamos el caso para la primera medición:
21.3 21
21.3 = 0.0047

Ahora realiza el cálculo del error relativo para los demás volúmenes:

21.4 ml, 21 ml, 21.2 ml, 21.15 ml y 21.35 ml

Al calcular todos los errores relativos obtenemos los siguientes valores: 0.0047, 0.014, 0.0047, 0.007, 0.0023
(o bien 0.47 %, 1.4 %, 0.47 %, 0.7 %, 0.23 %). Esos son los valores de inexactitud en las mediciones para los
cuales el promedio es 0.0065 o 0.65 % de diferencia con respecto al valor objetivo. Por último, el nivel de
incertidumbre en las mediciones con el instrumento mostrado es de ±0.05 ml.

28 CAPÍTULO 1 Fundamentos de la química