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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