LISTA 01 - ERROS E TRATAMENTO DE DADOS ANALÍTICOS

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ
CURSO DE QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA II
I LISTA DE EXERCÍCIOS: Erros e Tratamento de dados Analíticos
PROF. CARLOS EMANUEL
1) Quantos algarismos significativos têm cada um dos seguintes valores:
(a) 200,06; (b) 6,030 x 10-4; (c) 7,80 x 1010; (d) 0,007; (e) 0,005550
2) Expresse cada um dos seguintes números em notação científica, e mostre qual será o número de
algarismos significativos em cada um deles:
(a) 0,0002009; (b) 40.883.000; (c) 0,020580; (d) 8040
3) Faça o arredondamento dos seguintes números para que contenham quatro, três e dois algarismos
significativos: (a) 12,9994; (b) 3,00828; (c) 38655; (d) 4702801; (e) 0,0030452
4) Os seguintes cálculos foram feitos por meio de uma calculadora eletrônica. Faça os arredondamentos
das respostas dando o número correto de algarismos significativos:
(a) 2,1 x 0,081 x 295 / 4,32 = 11,77336806
(b) 0,00323 x 107,87 / 1,023 = 0,340586608
(c) 0,928 x 0,00520 / 0,082056 x 297,25 = 0,000197842
5) Faça as seguintes operações, dando a resposta com o número correto de algarismos significativos:
(a) 4,002 + 15,9 + 0,823 =? (b) 213 - 11,579 =?
(c) 764,7 - 22683 =?
(d) 9,8x10-2 + 4,6x10-3 =?
6) Uma amostra de soro contendo 102 mmol/L de cloreto foi analisada através da titulação com o íon
prata. Os resultados obtidos foram 101, 100 e 98 mmol/L. Calcule: (a) o valor médio, (b) o erro absoluto, (c)
o erro relativo percentual.
Resp.: (a) 100; (b) -2; (c) -2%.
7) Os conteúdos de zinco e estanho em uma amostra de aço foram analisados obtendo-se os seguintes e
resultados: (a) Zn: 32,27; 33,37 e 33,34%; (b) Sn: 0,022; 0,025 e 0,026%. Calcule o desvio padrão para
cada análise. Resp.: 32,99±0,63% e 0,024±0,002%.
8) Amostras replicadas de água foram analisadas para determinar cálcio, obtendo os seguintes resultados:
102,2; 102,8; 103,1; 102,3. Calcule: a) a média, b) o desvio padrão e c) o desvio padrão relativo. Resp: a)
102,6 ppm b) ±0,42 ppm; c) ±0,41%.
9) Os seguintes valores de pH foram coletados na análise de água de um lago como parte de um estudo de
chuva ácida: 4,17; 4,20; 4,19; 4,23; 4,22; 4,14; 4,20 e 4,15. Calcule: a) média; b) desvio padrão; c) desvio
padrão relativo. Resp: a) 4,19 b) ±0,03; c) ±0,76%.
10) A determinação do nível de sódio em porções separadas de uma amostra de sangue através de
medidas com eletrodo de íon seletivo, deu os seguintes resultados: 139,2; 139,8; 140,1 e 139,4 mmol/L.
Qual é a faixa dentro da qual o valor verdadeiro se encontra, assumindo que não haja erro determinado,
para: (a) um nível de confiança de 90%, (b) um nível de confiança de 95%, (c) um nível de confiança de
99%. Resp.: 139,1 - 140,1; 139,0 - 140,2; 138,4 - 140,8.
11) Um método enzimático para a determinação de álcool em vinho é avaliado pela comparação com o
método de cromatografia gasosa (CG). A mesma amostra é analisada várias vezes por ambos os métodos
com os seguintes resultados (% de etanol): método enzimático: 13,1; 12,7; 12,6; 13,3 e 13,3; método CG
13,5; 13,3; 13,0 e 12,9. Existe uma diferença significativa na precisão dos dois métodos ao nível de 95%
de confiança? Resp.: não existe diferença significativa entre os dois métodos.
12) Os seguintes resultados foram obtidos para a de determinação de cálcio em uma amostra de
sangue usando espectrofotometria de absorção atômica (AAS) e um novo método espectrofotométrico
foram reportados. AAS (mg/dL): 10,9; 10,1; 10,6; 11,2; 9,7 e 10,0; colorimétrico (mg/dL): 9,2; 10,5; 9,7;
11,5; 11,6; 9,3; 10,1 e 11,2. Existe uma diferença significativa na precisão dos dois métodos ao nível de
95% de confiança? Resp.: não existe diferença significativa entre os dois métodos?
13) As seguintes molaridades foram obtidas quando se padronizava uma solução: 0,1067; 0,1071; 0,1066
e 0,1048. Pode um ou mais resultados ser descartado devido a um erro acidental? Aplique o Teste-Q
(90%). Faça a média e calcule o desvio padrão relativo com os valores aceitos (Resp: Sim, somente o valor
0,1048 / média: 0,1068 ± 0,0003 mol/L
14) A precisão de um método está sendo estabelecida, e os seguintes dados são obtidos: 22,23; 22,18;
22,25; 22,09; e 22,15%. O valor 22,09% é uma medida válida ao nível de confiança de 90%? Resp: Sim
15) A concentração de chumbo em folhas de uma planta foi determinada espectrofotometricamente pela
reação com ditizona. O desvio padrão para a análise em triplicata foi de 2,3 ppm. Qual é o limite de
confiança para o nível de 90%? t = 2,92. Resp: LC= X ± 3,9 ppm.
16) Uma liga da “National Bureau of Standard (NBS)” foi analisada em relação ao seu conteúdo de cromo.
Resultados: 2,61; 2,66; 2,61; 2,70 e 2,68% Cr. Se o valor certificado da NBS é 2,69% Cr, qual é o erro
absoluto? Qual é o erro relativo? Existe diferença significativa entre o resultado da análise e o valor aceito
ao nível de 95% de confiança (Resp. Ea = 0,04%; Er = 1,5%; NÃO)
17) A mudança de cor de um indicador químico requer uma sobretitulação de 0,03 mL. Calcule a
porcentagem relativa de erro se o volume de titulante total é: a) 5,00 mL; b) 10,00 mL; c) 25,00 mL; d) 40,00
mL. Resp. (a) 0,6% e (c) 0,1%
18) Qual das seguintes séries de dados tem a melhor precisão? Justifique sua resposta.
A B C
2,31 11,74 56,33
2,33 11,82 56,21
2,30 11,79 56,27
2,30 11,80 56,16
Resp: C (menor desvio padrão relativo)
19) Calcule o erro absoluto e o erro relativo em partes por cem e partes por mil.
Valor Medido Valor Aceito
22,62 g 22,57 g
45,02 mL 45,31 mL
2,68 ppm 2,71 ppm
85,6 cm 85,0 cm
20) As seguintes concentração molar foram calculadas a partir da padronização de uma solução: 0,5026;
0,5029; 0,5023; 0,5031; 0,5025; 0,5032; 0,5027 e 0,5026 mol/L. Supondo que não haja erro determinado,
dentro de que intervalo com 95 % de nível de confiança, em que faixa o valor médio de molaridade deve
situar? (Resp. m = 0,5024 mol/L - 0,5030 mol/L)
21) Um químico analítico trabalhando para uma Agência de Proteção Ambiental obteve os seguintes
resultados para a determinação de dioxima em solo contaminado: 28,4; 26,1; 26,7; 29,0; 28,3; 27,5 e 27,7
ppb (partes por bilhão). Calcule o intervalo de confiança da média com um nível de confiança de 95%.
(Resp. (a) m = 26,8 - 28,6
22) Um novo procedimento para determinação de colesterol em soro sangüíneo foi testado com uma
amostra padrão NBS, produzindo os seguintes resultados:
2,24; 2,21; 2,16; 2,21 e 2,19 mg/mL. Se o valor certificado da NBS é 2,12 mg/mL, determine se existe uma
diferença significativa entre a média dos resultados e o valor certificado com 95% de nível de confiança.
(Resp. sim)
Tabela 1. Valores de t para vários níveis de confiança.
Número de
observações
Graus
liberdade
Nível de
confiança 90%
Nível de
confiança 95%
Nível de
confiança 99%
2 1 6,314 12,706 63,657
3 2 2,920 4,303 9,925
4 3 2,353 3,182 5,841
5 4 2,132 2,776 4,604
6 5 2,015 2,571 4,031
7 6 1,943 2,447 3,707
8 7 1,895 2,365 3,499
9 8 1,860 2,306 3,355
10 9 1,833 2,262 3,250
11 10 1,812 2,228 3,169
12 11 1,796 2,201 3,106
13 12 1,782 2,179 3,055
14 13 1,771 2,160 3,012
15 14 1,761 2,145 2,977
20 19 1,729 2,093 2,861
∞ ∞ 1,645 1,960 2,576
Tabela 2. Valores de Q, para rejeição de dados.
Número de
observações
Graus de
liberdade
Nível de
confiança 90%
Nível de
confiança 96%
Nível de
confiança 99%
3 2 0,94 0,98 0,99
4 3 0,76 0,85 0,93
5 4 0,64 0,73 0,82
6 5 0,56 0,64 0,74
7 6 0,51 0,59 0,68
8 7 0,47 0,54 0,63
9 8 0,44 0,51 0,60
10 9 0,41 0,48 0,57
Fórmulas:
LIMITE DE CONFIANÇA
Teste t NÃO pareado
Teste t pareado