En las ciencias se utilizan medidas y química no es la excepción. Las medidas deben ser reportadas con todas las cifras que se pueden medir o leer con certeza más una cifra estimada, la cifra incierta. Esta cifra incierta es la que lleva la incertidumbre. La incertidumbre es el error que tendrá la medida y está influenciada por dos factores. El primero es el instrumento y el segundo el instrumentista. Cuántos lugares decimales se puedan tener en una lectura dependerá del instrumento, sin embargo, la cifra que se estima dependerá de cuan experimentado sea el instrumentista y cuán confiable sea su lectura. Ejemplo, en una probeta donde las gradaciones (divisiones o línea) de ésta equivalen a 0.1 mL (Figura 1), la incertidumbre debe quedar en las centésimas, es decir la medida debe tener dos lugares decimales.
En esta figura vemos que va del 12 al 13 y hay 10 divisiones entre ambos números. Eso significa que cada gradación, línea o división corresponde a 0.1.
Para determinar la incertidumbre el instrumentista puede dividir esa gradación en dos partes y leer si el menisco está sobre la mitad o bajo la mitad, en cuyo caso la incertidumbre se podría calcular de la siguiente forma:
Por lo tanto la incetidumbre que le adjudicaría a la medida sería 0.05 mL. Si el instrumentista es más experimentado generalmente puede dividir el espacio entre gradaciones en 10 y la incertidumbre sería calculada de la siguiente forma:
Vea que en ambos casos la incertidumbre queda en las centésimas. Las incertidumbres generalmente se expresan a una cifra significativa. En el caso de equipos digitales generalmente se asume que es uno en el último dígito que mide. Es decir, que si está utilizando una balanza que mide el peso en dos lugares decimales la incertidumbre de la medida será 0.01g. Si el equipo ya dice una incertidumbre se utiliza ese dato para expresar la lectura.
Para practicar. Determine la incertidumbre que puede asignarle a una medida que tiene las siguientes escalas.
Para Química Analítica, la titulación es una herramienta que permite determinar, entre otras cosas, la concentración de una solución utilizando una solución a la que sí se le conoce su concentración. Hay varios tipos de titulaciones dependiendo de qué reacción se esté estudiando. Están las titulaciones ácido-base, redox, complejométricas, potenciométricas, entre otros. En estas titulaciones el uso de buretas es muy común.
La bureta es un tubo con una llave que controla el flujo del líquido que se contiene en ella y está dividida en gradaciones que permiten medir el volumen que se descarga con ésta. La escala de la bureta comienza en cero en la parte de arriba y aumentan los números a medida que se acerca a la llave. (Figura 2).
Bureta de 50 mL. La bureta es un tubo con una llave que permite el flujo del líquido dentro de ésta. La bureta se pone con la llave hacia abajo y la abertura hacia arriba. Para que la bureta retenga el líquido la llave debe estar cerrada. La escala de la bureta comienza en la parte de arriba con cero (0 mL) hasta el volumen al cual esté calibrado.
La bureta se debe lavar y luego enjuagar con el líquido que vaya a contener. Es importante que el proceso de enjuague de las paredes de la bureta se haga al menos dos o tres veces. ¿Por qué crees que es importante que se enjuague la bureta antes de usarla?[1] Una vez enjuagada la bureta, ésta se debe colocar en un sujeta buretas lo más vertical posible y permitiendo que se puedan leer las gradaciones que tiene. Con cuidado se añade la solución que se utilizará para el análisis utilizando un embudo. Se debe aguantar el embudo dejando un pequeño espacio entre el embudo y la boca de la bureta, de esa forma puede bajar el líquido sin problema. No es necesario llenar la bureta hasta la línea cero. Una vez se llena la bureta se debe llenar la punta de la bureta. Este paso es muy importante antes de comenzar a utilizar la bureta para el análisis, ¿por qué ?[2]
Una vez la bureta está llena es importante hacer la lectura del volumen inicial, de otro modo no se sabrá con exactitud cuánto volumen se descargó. La lectura será realizada utilizando la parte de abajo del menisco y debe ser informada al número correcto de cifras significativas e incertidumbre. Es importante señalar que el ojo del instrumentista debe estar al nivel de la superficie del líquido para evitar paraleja. Paraleja ocurre cuando un objeto no está al nivel del ojo y se observa una posición diferente al correcto. La incertidumbre es el error que tendrá la medida y está influenciada por dos factores. El primero es el valor de las gradaciones del instrumento y el segundo el instrumentista. En una bureta donde las gradaciones de ésta equivalen a 0.1 mL, la incertidumbre debe quedar en las centésimas, ejemplo 0.01 mL. Esto porque se reportan todas los dígitos que se pueden leer con certeza más una cifra que se estima y por lo tanto la que lleva la incertidumbre. En la Figura 3 hay una porción de bureta. ¿Cuál sería la lectura que reportaría para la siguiente bureta?[3]
Porción de bureta que lee el volumen en mililitros (mL).
La lectura que se debería reportar debe tener dos lugares decimales ya que al instrumento al tener gradaciones con valor de 0.1 se debe estimar el segundo lugar decimal. A la hora de determinar la incertidumbre se puede dividir 0.1 entre dos, aunque se espera que al estudiante vaya adquiriendo experiencia y pueda estimar dividiendo entre 10 el espacio entre gradaciones.
[1] Es importante que se enjuague las paredes de la bureta antes de usarla para asegurarnos que no se contamine o diluya la solución que se usará para el análisis ya que esto podría cambiar los resultados que se obtenga.
[2] Es importante llenar la punta de la bureta porque si se comienza la titulación, el volumen que contiene la punta no está calibrado por lo que no se sabrá con exactitud cuánto volumen se descargó.
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