Aula prática 02

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LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica 
 
 
Erros em química analítica 
Wanessa Melchert Mattos 
wanemelc@usp.br 
O laboratório entregou os resultados: 
 John Smith está grávido 
Erro Experimental 
 
 
Erro Sistemático: surge devido a uma falha no projeto de um 
experimento ou em uma falha de um equipamento. 
 
Exemplo: tampão para pH 
 
 
Erro Aleatório: resulta dos efeitos de variáveis que não estão 
controladas (e que talvez não possam ser controladas) nas 
medidas. 
 
Exemplo: ruído elétrico de um instrumento 
 
 
Erro Experimental 
 
 
Erro Experimental - precisão X exatidão 
 
PRECISO: NÃO 
EXATO: NÃO 
PRECISO: SIM 
EXATO: NÃO 
PRECISO: NÃO 
EXATO: SIM 
PRECISO: SIM 
EXATO: SIM 
Erro Experimental - precisão X exatidão 
 Precisão: é uma medida da reprodutibilidade de um resultado. Se 
uma grandeza for medida várias vezes e os valores forem muito 
próximos uns dos outros, a medida é precisa. Se os valores 
variarem muito, a medida não é muito precisa. 
 
Pode ser descrita: 
 
-Desvio-padrão 
-Variância 
-Coeficiente de variação 
 
Os três são uma função de quanto um resultado individual xi 
difere da média, o que é denominado desvio em relação à média, 
di 
 
 
 
di = |xi – x| 
Volume (mL) 
5,00 
5,02 
5,06 
5,01 
5,03 
Erro Experimental - precisão X exatidão 
 
Média dos resultados = (5,00+5,02+5,06+5,01+5,03)/5 = 5,024 
Resultado final = 5,06 ± 0,0206 mL 
Desvio médio (Dm) = 5,00 – 5,024 = -0,024 
 = 5,02 – 5,024 = -0,004 
 = 5,06 – 5,024 = 0,036 
 = 5,01 – 5,024 = -0,014 
 = 5,03 – 5,024 = 0,006 
 
 
Variância = ( Dm2) / n = {(-0,024)2 + (-0,004)2 + (0,036)2 + (-0,014)2 + 
(0,006)2} / 5 
Variância = 0,000424 
 
Desvio padrão =  variância = 0,020591260 
 
Desvio-padrão 
 
Exatidão: se refere a quão próximo um valor de uma medida 
está do valor real. 
 
É expressa em termos do erro absoluto ou erro relativo. 
 
Erro absoluto: a diferença entre o valor medido e o 
verdadeiro: 
E = xi – xv 
 
Erro relativo: é o erro absoluto dividido pelo valor verdadeiro: 
 
E = xi – xv 100% 
 Xv 
 
 
 
Erro Experimental - precisão X exatidão 
 
Algarismos significativos 
 A magnitude de uma grandeza é determinada através de 
instrumentos de medida apropriados: 
 
- massa – balança 
- comprimento da parede – trena 
 
Entretanto, existem balanças mais ou menos precisas. Por 
exemplo, a massa de um anel de ouro seria determinada com 
pouca precisão se fosse medida usando-se uma balança de 
supermercado, ao contrário do que ocorreria se uma balança de 
joalheiro fosse utilizada. Consequentemente, a magnitude de 
uma grandeza pode ter valores mais, ou menos, precisos. Esta 
precisão é refletida diretamente pelo número de casas decimais 
que o valor da grandeza contém. 
Algarismos significativos 
 Exemplo: dois objetos foram pesados em balanças diferentes, 
obtendo-se as seguintes massas: m1 = 23,6 g e m2= 0,84 g. 
 
Qual medida é mais precisa? 
 
A balança que m1 foi obtida só permite a determinação de valores 
com precisão até décimo de grama (uma casa após a vírgula), 
enquanto a outra até centésimo de grama (duas casas após a 
vírgula). 
 
Os dígitos que aparecem no valor de uma grandeza expresso 
usando notação científica são denominados algarismos 
significativos. 
 
m1 = 2,36 x 10 g – três algarismos significativos 
m2= 8,4 x 10
-1 g – dois algarismos significativos 
 
 
Algarismos significativos 
 Arredondamento de números: 
 
1. Quando o algarismo seguinte ao último número a ser mantido é menor que 
5, todos os algarismos indesejáveis devem ser descartados e o último 
número é mantido intacto; 
 
2. Quando o algarismo seguinte ao último número a ser mantido é maior que 
5, ou 5 seguido de outros dígitos, o último número é aumentado de 1 e os 
algarismos indesejáveis são descartados; 
 
3. Quando o algarismo seguinte ao último número a ser mantido é 5 ou um 5 
seguido somente de zeros, tem-se duas possibilidades: 
 * se o último algarismo a ser mantido for ímpar, ele é aumentado de 1 e o 5 
indesejável (e eventuais zeros) é descartado; 
 * se o último algarismo a ser mantido for par (zero é considerado par), ele 
é mantido inalterado e o 5 indesejável (e eventuais zeros) é descartado. 
 
Algarismos significativos 
 Adição e subtração 
Massa molecular do KrF2: 
 
 18,9984032 
+18,9984032 
+83,80 
------------------- 
 
Não-significativos 
 
- Para adição e subtração, o resultado deve conter o mesmo 
número de casas decimais do número com o menor número 
de casas decimais. 
121,7968064 
Algarismos significativos 
 
Adição e subtração 
1,632 x 105 
+4,107 x 103 
+0,984 x 106 
1,632 x 105 
+0,04107 x 105 
+9,84 x 105 
--------------------------- 
- Quando estiver somando e subtraindo números descritos em 
notação científica, expresse os números na mesma potência 
de 10. 
11,51307 x 105 
Multiplicação e divisão 
Algarismos significativos 
 
A limitação está no número de algarismos contidos no número 
com menos algarismos significativos. 
3,26 x 10-5 
X 1,78 
------------- 
5,80 x 10-5 
4,3179 x 1012 
X 3,6 x 10-9 
------------- 
1,6 x 10-6 
34,60 
÷ 2,46287 
------------- 
14,05 
LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica 
 
 
Preparo de amostras 
Wanessa Melchert Mattos 
wanemelc@usp.br 
“Não sei o que está ocorrendo com minha plantação de 
hortaliças, as folhas estão amareladas e a planta está 
crescendo muito devagar...preciso de ajuda!!” 
A sequência analítica 
1. Definição do problema: 
- Folhas amareladas; 
- Crescimento retardado. 
Possíveis causas: insuficiência de fertilizante nitrogenado, baixo 
nível de matéria orgânica no solo, elevado nível de matéria 
orgânica não decomposta no solo, deficiência de molibdênio 
(Mo), compactação do solo, intensa lixiviação e seca prolongada. 
A sequência analítica 
2. Escolha do método 
• Amostra (tipo de amostra, composição) 
 
• Homogeneidade do analito na amostra 
 
• Elementos ou compostos a serem determinados 
 
• Faixas de concentrações dos analitos 
 
• Quantidade de amostra disponível para análise 
 
• Quantidade de amostra necessária para a 
determinação 
 
• Requisitos especiais: local de análise, controle de 
produção 
Após o recebimento 
da amostra, o resultado 
deverá ser emitido em quanto tempo ? 
1 min? 
1 h ? 
10 h ? 
1 dia ? 
custo 
Química 
limpa 
Confiabilidade 
metrológica 
Fonte: FJ Krug 
A sequência analítica 
3. Amostragem 
Ferramentas 
para amostragem 
de solo 
Coleta da amostra 
www.fundacaoprocafe.com.br 
4. Pré-tratamento da amostra 
A sequência analítica 
• É oportuno observar que, dentre todas as operações analíticas, 
a etapa de pré-tratamento das amostras é a mais crítica. Em 
geral, é nesta etapa que se cometem mais erros e que se gasta 
mais tempo. É também a etapa de maior custo. Por isto, os 
passos de um procedimento de pré-tratamento de amostra 
deverão ser sempre considerados cuidadosamente. 
 
• É também a etapa de maior custo. 
6% 6% 
27% 
61% 
coleta determinação 
tratamento dos dados preparação da amostra 
Tempo 
Erros Associados 
30% 
70% 
preparação 
demais fontes 
Tipos de Amostras 
 Estado físico das amostra: 
  Sólido 
  Líquido 
  Gasoso 
 
 Amostras líquidas para a determinação elementar 
  Diluição com água ou solvente adequado (depende da técnica) 
  Exigem um pré-tratamento mais elaborado 
 
 Amostras sólidas 
  Análise direta 
  Exigem um pré-tratamento mais elaborado 
 
 Amostrasgasosas 
  Amostragem é crítica 
  Exigem um pré-tratamento mais elaborado 
 
Pré-tratamento 
Solubilização (dissolução): a amostra é dissolvida em líquidos adequados 
sob baixas temperaturas. Transformação direta da amostra em solução. 
Adiciona 
solução 
adequada 
Pré-tratamento 
Decomposição (abertura): a amostra é convertida em uma outra forma com 
transformação química em altas temperaturas. 
Balão de kjeldhal 
Bloco digestor 
Adiciona 
solução 
adequada 
Preparo de amostra de solos, fertilizantes, 
calcário e material vegetal 
Procedimento 1 - Solos 
– Transferir 5 cm3 de terra fina seca ao ar (TFSA) para 
Erlenmeyer de 250 mL e pesar. 
 
– Adicionar 100 mL (proveta) de solução de H2SO4 
0,025 mol L-1 ao Erlenmeyer, tampar com rolha, agitar 
durante 15 min em agitador mecânico e filtrar através de 
papel de filtro Whatman nº 1, recebendo o filtrado em 
frasco plástico limpo e seco. 
Procedimento 2 - Fertilizantes 
– Pesar 0,5000 g da amostra de fertilizante e transferir para 
Erlenmeyer de 250 mL. 
 
– Adicionar 125 mL (proveta) de água destilada ao 
Erlenmeyer, tampar com rolha, agitar durante 15 min em 
agitador mecânico e filtrar através de papel de filtro 
Whatman nº 1, recebendo o filtrado em frasco plástico 
limpo e seco. 
Procedimento 3 - Calcário 
– Pesar 0,5000 g de rocha carbonatada finamente moída e 
transferir para Béquer de 250 mL. 
 
– Adicionar 10 mL (dispensador) de ácido clorídrico 50% (v/v) 
(1+1), cobrir com vidro de relógio, aguardar até cessar a reação. 
 
– Aquecer o material à ebulição por 5 minutos. 
 
– Juntar ~30 mL de água destilada e filtrar através de papel de 
filtro Whatman nº 1, recebendo o filtrado em balão volumétrico 
de 250 mL, lavando o béquer, o funil e o vidro de relógio com 
água destilada. Completar o volume e transferir para frasco 
plástico limpo e seco. 
Procedimento 4 - Plantas 
– Pesar 0,500 g de material vegetal seco e moído, e transferir 
para balão Kjeldhal de 50 mL. 
 
– Adicionar 10 mL (dispensador) de ácido sulfúrico 
concentrado contendo mistura digestora (Na2SO4 + 
Na2SeO3), aquecer o balão até a obtenção de extrato claro. 
 
– Adicionar ~20 mL de água destilada e transferir para balão 
volumétrico de 50 mL, lavando o balão Kjeldhal com água 
destilada. Completar o volume e transferir para frasco 
plástico limpo e seco. 
Relatório 
1- Esquematize o procedimento experimental da sua 
amostra. 
 
2- Expresse o resultado da pesagem com o devido 
desvio padrão. 
 
3- Qual foi o pré-tratamento utilizado: extração ou 
decomposição? Justifique sua resposta.