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PROBABILIDADE Acadêmicos (as): Maria Raquel Martins e Poliane Gomes Adriano Estatística aplicada à química Licenciatura em Química. Docente: Flavia Oliveira Abrão Pessoa Ministério da Educação Secretária de Educação Profissional e Tecnológica Instituto Federal Goiano – Câmpus Ceres 1 Contexto Histórico A probabilidade surgiu como objeto de estudo a partir do século XVII; Um dos primeiros estudiosos da probabilidade foi Cardano, introduzindo técnicas de análise combinatória para calcular a quantidade de possibilidades favoráveis em um evento aleatório; Pascal e Fermat: Teoria de probabilidade – leis do acaso. 2 Definição de probabilidade A probabilidade P(x) representa a razão entre número de eventos favoráveis ao que se estuda em relação ao número possível de eventos. 𝑃 𝑥 = 𝑁º 𝑑𝑒 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠 Nº de eventos póssiveis = 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 Espaço amostral 3 Método Clássico Quando o resultado é provável, ou seja, quando sabe-se previamente, quais os resultados possíveis, e destes, quantos são favoráveis. Exemplo 1: Em um béquer tem-se uma solução com o pH entre 10,0 e 12,0 ou seja uma solução básica ou alcalina. Na bancada do laboratório existem três frascos sem identificação, sabendo que em um há o indicador fenolftaleína que nesta condição apresentará coloração roxa, em outro frasco há o indicador azul de bromotimol, que em pH >7 apresentará coloração azul e no outro frasco há o indicador alaranjado de metila que em presença de pH básico apresentará coloração amarela. Qual a probabilidade de após a escolha aleatória de um desses frascos e a adição do indicador contendo nele, a solução apresentar a coloração roxa? 4 Método Empírico Determinada a partir da frequência de ocorrer tal evento. Exemplo 2: Os acadêmicos do curso de licenciatura em química do IFGoiano estão conduzindo uma pesquisa on-line com indivíduos selecionados aleatoriamente para determinar se a localização da instituição, o transporte e a dificuldade em concluir o curso são fatores que influenciam na evasão de alunos da instituição. A distribuição de frequência mostra os resultados. Qual a probabilidade de que a próxima pessoa que responda a essa pesquisa diga que o problema sério? 5 Respostas Numero de vezes (f) Problema sério 123 Moderado 115 Não é problema 82 ∑f = 320 Método Subjetivo A probabilidade é estimada com base na opinião pessoal, os resultados são incertos, regidos pelo acaso. Exemplo 3: Um químico recebeu 150 soluções desconhecidas em béqueres diferentes para testar a acidez e basicidade das mesmas, dentre estas ele escolheu 50 soluções para realizar o teste de pH, obtendo-se assim o resultado de que 70% das 50 soluções testadas possuem pH ácido. A partir deste resultado ele estimou que o total destas soluções possuirão 70% pH ácido. 6 Uniões e Intersecções A consideração de mais de um evento em operações com probabilidades pode envolver analises de uniões e interseções. Uniões significam que um ou outro evento deve ser considerado. São representadas pelo símbolo “U”. Considere os seguintes eventos: Exemplo 4: Um químico recebeu duas soluções em béqueres distintos, sendo que no béquer “A” estavam presentes cátions do grupo I e no béquer “B”, cátions do grupo II. Sendo assim temos: Conjunto A = { Ag+, Pb2+, Hg2 2+} Conjunto B = {Cu2+, Bi3+,Sn2+, Pb2+} A U B = { Ag+, Pb2+, Hg2 2+, Cu2+, Bi3+,Sn2+} 7 Uniões e Intersecções • Interseções significam que apenas elementos em comum devem ser considerados. São representadas pelo símbolo “∩”. Considerando o exemplo anterior, temos: A∩B = {Pb2+} A única intersecção é o elemento Pb2+, pois este pertence aos dois conjuntos. Obs: Se dois conjuntos não possuem elementos em comum, a intersecção deles será um conjunto vazio. 8 Diagramas de Venn Criado pelo matemático inglês John Venn, o diagrama é uma forma lúdica e fácil de representar as probabilidades associadas a dois ou mais eventos, facilitando as relações entre união e intersecção. Exemplo 5: No curso de licenciatura em química, do Instituto Federal Goiano, estão matriculados 120 alunos, sendo que 48 alunos fazem a matéria de orgânica estrutural, 82 alunos fazem a matéria de analítica quantitativa e 30 alunos fazem ambas as disciplinas. Represente no diagrama de Venn as características expostas. 9 Referências Bibliográficas • BRUNI, A. L. Estatística aplicada à gestão empresarial. 4.ed. São Paulo: Atlas, 86-95 p, 2017. 10
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