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Química Analítica Quantitativa Erros de pesagem Prof. Flávio S. Silva 2018 Erro de Empuxo Erro de pesagem que se desenvolve quando o objeto que está sendo pesado apresenta densidade significativamente diferente daquela das massas-padrão. Correção do Empuxo Este erro tem origem na diferença de força de flutuação exercida pelo meio (ar) no objeto e nas massas. A correção do empuxo para balanças eletrônicas é feita pela equação: Massa corrigida Massa Objeto dar = 0,0012 g cm-3 Densidade Objeto Densidade massa padrão Correção do Empuxo As densidades das massas padrão varia de 7,8 a 8,4 g cm-3, dependendo do fabricante. O erro relativo ao empuxo em função das densidades dos objetos pesados ao ar (utilizando massa-padrão de aço inoxidável (8 g cm-3) é apresentado na Figura abaixo. Correção do Empuxo O erro é menor que 0,1% para objetos com densidade igual ou superior a 2 g cm-3. Raramente é necessário corrigir a massa para a maioria dos sólidos; Líquidos e sólidos de menor densidade os efeitos de empuxo são significativos e a correção precisa ser aplicada. Especificações do fabricante da balança fornecem os dados de densidade necessários. Exemplo Um frasco vazio pesou 7,6500 g e, após a introdução de um líquido orgânico com uma densidade de 0,92 g/cm3, 9,9700 g. A balança era equipada com massas de aço inoxidável (d=8,0 g/cm3). Corrija a massa da amostra devido ao efeito de empuxo. Erro de Temperatura Erro de pesagem que se desenvolve quando o objeto que está sendo pesado apresenta temperatura diferente daquela de seus arredores. 2 fontes: Correntes de convecção exercem um efeito de empuxo sobre o prato e o objeto. O ar aquecido aprisionado em um frasco pesa menos que o ar em temperaturas mais baixas. Erro de Temperatura Estes efeitos fazem que a massa aparente do objeto seja menor; Os objetos aquecidos precisam ser sempre resfriados até a temperatura ambiente antes de serem pesados. Erro de Temperatura Esse erro pode atingir valores tão grandes quanto 10-15 mg para um cadinho de filtração ou pesa-filtro típicos; 110°C Temperatura x Volume Dilatação – Variação nas dimensões de um objeto devido à variação de temperatura; ΔV=Vi.γ.ΔT , onde V- Volume, γ - Coef. Dilatação volumétrica e T - Temperatura Os frascos volumétricos (vidro) com solução aquosa têm um coeficiente de expansão de 0,025%/°C; Uma variação de 5°C tem um efeito mensurável na confiabilidade de medidas volumétricas, se líquido orgânico (1°C); Erro de Linearidade É o erro máximo que pode ocorrer como resultado de uma resposta não linear do sistema a massa adicionada após a calibração da balança. Tolerâncias massas-padrão As tolerâncias (desvios permissíveis) para massa padrão estão listados abaixo. Gramas Classe 1 (mg) Classe 2 (mg) 500 1,2 2,5 100 0,25 0,50 10 0,050 0,074 Miligramas 500 0,010 0,025 100 0,010 0,025 10 0,010 0,014 Um teste para a balança é pesar uma massa-padrão seis vezes e calcular o desvio-padrão. Outras fontes de erros Carga estática (principalmente se a umidade é baixa), o objeto pode ser limpo com um tecido levemente umedecido; Pesagem de materiais magnéticos. Para minimizar a atração com os dispositivos metálicos da balança, utilize um béquer de cabeça para baixo. Exercícios avaliativos (grupo) 1) Um frasco vazio pesou 7,6500g e, após a introdução de um líquido orgânico com uma densidade de 0,92 g/cm3, 9,9700 g. A balança era equipada com massas de aço inoxidável (d= 8,0 g/cm3). Corrija a massa da amostra devido ao efeito de empuxo. 2) Uma amostra de 40,00 mL é tomada a partir de uma solução aquosa a 5°C. Que volume ela ocuparia a 20°C? image5.png image10.png image9.png image11.png image1.png image4.png image7.png image8.png image6.png image3.png image2.png