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MEDIÇÃO EM QUÍMICAMEDIÇÃO EM QUÍMICA

Escola Secundária José SaramagoFQA – nível 1 - 2007/2008

Adaptado por Marília PeresFonte: Corrêa, C., Química, 2007, Porto Editora

Química A - Ano 1 2

SUMÁRIO:

Obtenção e tratamento de medições experimentais.Algarismos significativos, unidades e notação científica;erros, precisão e exactidão;média, desvios e incertezas.

A L 1.1 – Medição em química

A L 1.1 A L 1.1 –– Medição em QuímicaMedição em Química

Química A - Ano 1 3

Obtenção e tratamento de medições experimentais

Medir uma grandeza compará-la com outra da mesma espécie, que se toma para unidade.

Medição de uma grandeza operação de medir.Medida resultado da medição.

Uma medição pode ser directa ou indirecta.

massa volume

Medição directa

Med. indirecta

Química A - Ano 1 4

Equipamento de medição (directa) seleccionadode acordo com o que se pretende medir.

Valores obtidos na medição lidos e registadosde acordo com o que o equipamento permitir:

número de algarismos, unidades e incerteza.

0,85 ± 0,02 kg 37,0 ± 0,2 kg 65,8 ± 0,1 mg

Química A - Ano 1 5

Algarismos significativos, unidades e notação científica

0,85 ± 0,02 kg 370 ± 2 kg 60,8 ± 0,1 mg

2 algarismos significativos

3 algarismos significativos

3 algarismos significativos

8,5 x 10-1 kg 3,70 x 102 kg 6,08 x 10-2 g

8,5 x 102 g 3,70 x 105 g 6,08 x 10-5 kg

850 g 0,37 Mg 6,08 cg

100 kg ou 103 g 102 kg ou 105 g 10-4 kg ou 10-1 g

ordem de grandeza ordem de grandeza ordem de grandeza

notação científica: notação científica: notação científica:

Química A - Ano 1 6

Operações com algarismos significativos

0,85 kg

47,0 kg0,0608 kg

8,5 hg

470 hg0,608 hg

47,9108 kg

47,9 kg

479,108 hg

479 hg

0,85 kg

47,0 kg

60,8 gΣ

47,35 m

608 mmΠ47,35 m 0,608 mx = 28,8 m2

28,7888 ?alg. sign.? unidades?

Química A - Ano 1 7

Erros, precisão e exactidão

• proximidade entre os vários valores de um conjunto de medições da mesma grandeza

• maior ou menor dispersão dos resultados obtidos na medição

• erros acidentais ou fortuitos(causas naturais, aleatórios)

Precisão

Maior p

recisã

o

Menor precisão

• proximidade entre o resultado da medição e o valor real ou exacto (ou mais provável) de uma grandeza

• maior ou menor afastamento das medições ao valor verdadeiro

• erros sistemáticos (do instrumento, do observador ou do método)

Exactidão

Maior exactidão

Menor exactidão

Química A - Ano 1 8

Erros, média, desvios e incertezas

• média aritmética de uma série de medições directas efectuadas:(x1 + x2 + x3 + ... + xn) / n

Valor mais provável

Desvio absoluto• módulo da diferença entre o valor da medição e o valor médio das medições:

da(i) = |vi – |.v

• média dos desvios relativos (razões ou quocientes entre os desvios absolutos e o valor médio)

Desvio relativo médio

Erro absoluto• módulo da diferença entre o valor da medição e o valor exacto da grandeza:

ea(i) = |vi – vexacto|.Erro relativo

• razão (ou quociente) entre o erro absoluto e o valor exacto da grandeza:ei = ea(i) / vexacto.

Química A - Ano 1 9

Incerteza absoluta de uma leituraErro máximo que se pode cometer ao efectuar uma leitura.

Incerteza indicada no aparelho ou em tabelas?

Precisão, tolerância, erro, ... indicada pelo fabricante

sim

não ...

V(pipetado) = (100,00 ± 0,08) mL

V(contido) = (1000,0 ± 0,4) mL

Química A - Ano 1 10

Incerteza indicada no aparelho ou em tabelas?

não

...sim aparelho analógico ...

Metade da menor divisão da escala do aparelho

metade da natureza

U = (3,2 ± 0,2) V

I = (5 ± 1) μA

Química A - Ano 1 11

aparelho analógico aparelho digital

Salto entre 2 valores digitais sequenciais

Incerteza indicada no aparelho ou em tabelas?

menor valor lido

não

...sim

...

m’ = (7,4384 ± 0,0001) gm” = (63,54 ± 0,01) g

e = 0,1 g d = 0,01 ge = exactod = duvidoso

Química A - Ano 1 12

Metade da menor divisão da escala do aparelho

Salto entre 2 valores digitais sequenciais

Incerteza absoluta de uma leituraErro máximo que se pode cometer ao efectuar uma leitura.

Precisão, tolerância, erro, ... indicada pelo fabricante

Incerteza indicada no aparelho ou em tabelas?

não

sim aparelho analógico aparelho digital

metade da natureza menor valor lido

Maior valor entre dmáximo e Δescala(dmáximo = desvio absoluto máximo; Δescala = incerteza associada à escala)

Incerteza absoluta de uma medição

Química A - Ano 1 13

ACTIVIDADE LABORATORIAL 1.1Objectivo:

Conhecer e utilizar vários instrumentos de medida directaInterpretar e seleccionar escalas e inscriçõesRegistar valores com incertezas e unidadesCalcular médias, desvios e erros

Material e equipamento:Vários instrumentos de medida como, por exemplo, fitas métricas graduadas em centímetros, réguas graduadas em milímetros, provetas, pipetas, buretas, termómetros e balanças com várias escalas e sensibilidades.Enchedores de pipetas, funis, suportes, frascos de restos, espátulas, …

Procedimento:Seleccionar equipamento observar medir registar calcular (média, desvio, erro) exprimir o resultado interpretar e concluir

Química A - Ano 1 14

I - Medição de volumes de líquidos

Estudo de:uma proveta graduada de 10 mLuma pipeta graduada de 10 mLuma pipeta volumétrica de 10 mLuma bureta de 25 mL

Ler níveis de líquidoscom os olhos

no mesmo planohorizontal do menisco

ERRADO

Como são graduadas?Qual é a menor divisão da escala?Quais as suas inscrições e marcas? Qual a incerteza máxima que pode apresentar uma medida?Nunca pipete com a boca!

Química A - Ano 1 15

II – Outras medições

Registo de resultados:Registe os valores obtidos nas várias leituras em quadros apropriados.

Estudo de:uma régua graduada de 30 cmuma balança sensível ao cgum termómetro graduado

Como são graduadas?Qual é a menor divisão da escala?Quais as suas inscrições e marcas? Qual a incerteza máxima que pode apresentar uma medida?

Análise de resultados:Calcule a média e os desvios para exprimir convenientemente o resultado final de cada medição.Interprete e critique cada resultado obtido em função do(s) instrumento(s) utilizado/s) e das finalidades pretendidas.

Relatório:

Química A - Ano 1 16

Prefixos apropriados para múltiplos e submúltiplos das unidades SI

101dadeca102hhecto103kquilo106Mmega109Ggiga1012Ttera1015Ppeta1018Eexa1021Zzetta1024Yyotta

10-24yyocto10-21zzepto10-18aatto10-15ffento10-12ppico10-9nnano10-6μmicro10-3mmili10-2ccenti10-1ddeci