PRESENTAZIONE dei RISULTATI di un ANALISI: cifre significative. D.C. Harris, Elementi di chimica analitica, Zanichelli, 1999 Capitolo 3 1

Documenti analoghi
Il protocollo analitico

Tutorato di Chimica Analitica 2016/2017

ANALISI CHIMICO FARMACEUTICA I

Cifre significative delle misure di grandezze fisiche

ACCURATEZZA. L accuratezza esprime la vicinanza del risultato al valore vero o accettato come tale. PRECISIONE

3 Le grandezze fisiche

University of Messina, Italy

Le unità fondamentali SI. Corrente elettrica

University of Messina, Italy

Accuratezza, precisione, tipi di errori e cifre significative dei dati analitici.

CALCOLO DELL ERRORE E VALUTAZIONE DI UN METODO ANALITICO

Analisi Statistica dei Dati Sperimentali. M. Trimarchi e P. La Rocca

Precisione e accuratezza

Corso di Fisica generale

Informazione binaria: notazione binaria

Importanza delle incertezze nelle misure fisiche

Capitolo 2. La misura

Breve ripasso di statistica

Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica. Lezione 2. Misura della materia

Alcune informazioni utili

ACIDI E BASI FORTI. In acqua sono completamente dissociati: sono elettroliti forti.

Errore casuale, o indeterminato (influenza la precisione) Deriva dall effe9o prodo9o dalla presenza di variabili incontrollate nelle misure.

Corso Di CHIMICA ANALITICA II

La misura fornisce un numero ed una unità di misura. Questione dell unità di misura: analisi dimensionale

Chimica Inorganica e Laboratorio

GRANDEZZE FONDAMENTALI E DERIVATE

Esercitazione 1 del 9/10/2013

Esercitazione 1 del 10/10/2012

Capitolo 1 Misure e grandezze

ERRORE SPERIMENTALE. D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli Editore

GLI ERRORI NELLE ANALISI CHIMICHE. University of Messina, Italy. Analitica 5 16/17

Rappresentazione binaria

Esercitazione 1 del 8/10/2014

Cifre significative. Supponiamo di misurare il volume di un liquido con una buretta che consente di misurare tale volume con un incertezza di 0.

Ogni misura è composta di almeno tre dati: un numero, un'unità di misura, un'incertezza.

Questi appunti costituiscono soltanto una traccia sintetica del Corso di Laboratorio di Fisica, a prescindere dalle opportune spiegazioni e dai

GLI ERRORI NELLE ANALISI CHIMICHE. University of Messina, Italy. Chimica Analitica 5

Rappresentazione binaria

Statistica4-29/09/2015

Metodologie informatiche per la chimica

Nei laboratori scientifici si parla di misurare, calcolare, determinare, aggiungere, togliere, mescolare, prelevare, pesare, sperimentare, provare,

Esploriamo la chimica

Capitolo 1 Misure e grandezze

D.C. Harris, Elementi di chimica analitica, Zanichelli, 1999 Capitolo 9

7 2 =7 2=3,5. Casi particolari. Definizione. propria se < impropria se > e non è multiplo di b. apparente se è un multiplo di. Esempi.

CORSO DI TIROCINIO FORMATIVO ATTIVO (TFA) CLASSE DI CONCORSO A033 ANNO ACCADEMICO 2014/15 PROF. GIUSEPPE NATALE

Fisica Generale Misure di grandezze fisiche e incertezze di misura Lezione 2 Facoltà di Ingegneria Livio Lanceri

Strumenti di misura e teoria degli errori. Piano Lauree Scientifiche Dipartimento di Matematica e Fisica «E. De Giorgi» Università del Salento

Unità aritmetica e logica

Rappresentazione numeri reali

Numeri con segno ed in virgola

PRINCIPIO DI INTEDERMINAZIONE

Convenzione delle cifre significative (cs)

N= a i b i. Numeri e numerali. Sistemi di Numerazione Binaria. Sistemi posizionali. Numeri a precisione finita

SISTEMI DI NUMERAZIONE

Rappresentazione in virgola mobile Barbara Masucci

Parti svolte dal libro di testo Chimica Analitica Quantitativa

Esercitazione 1 del 07/10/2011

Esercitazione del 2/3/2010- Numeri binari e conversione

GLI ERRORI DI MISURA

Operazioni artimetiche

Errori di misura Teoria

Significatività ed analisi degli errori

CORSO DI BIOFISICA IL MATERIALE CONTENUTO IN QUESTE DIAPOSITIVE E AD ESCLUSIVO USO DIDATTICO PER L UNIVERSITA DI TERAMO

POTENZE POTENZE PARTICOLARI SCALA POTENZE DI 10 PROPRIETA POTENZE NOTAZIONE SCIENTIFICA ORDINE DI GRANDEZZA GENERALE INIZIO INDIETRO AVANTI

La misura si fa utilizzando uno strumento, ogni strumento ha associata un incertezza (non esistono stumenti con

Scritto da Administrator Mercoledì 26 Ottobre :57 - Ultimo aggiornamento Domenica 08 Dicembre :43

Laboratorio del 21/10/2010- Numeri binari e conversione

Corso di Laboratorio di Misure Fisiche

Conversione di base. Conversione decimale binario. Si calcolano i resti delle divisioni per due

Sistemi di Numerazione Binaria

Informatica Generale 02 - Rappresentazione numeri razionali

Sistemi di Numerazione Binaria a i b i. a m a m-1... a 0. a -1 a a -k

Cosa c è alla base? Un esempio

Cap. 2 - Rappresentazione in base 2 dei numeri interi

Sistemi di Numerazione Binaria

Esercitazione del 05/03/ Soluzioni

La codifica delle informazioni numeriche ed alfanumeriche.

MATEMATICA PER GLI ESERCIZI DI STECHIOMETRIA

D. Sono cifre significative: *Le cifre di un numero diverse da zero.

Errori sistematici e casuali

Sotto articolazione dell esperienza: misura della densità di una sostanza solida (pura) di forma irregolare

Informazione binaria: - rappresentazione dei numeri razionali -

Calcolatori Elettronici Parte III: Sistemi di Numerazione Binaria

DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE. Numeri in virgola. Marco D. Santambrogio Ver. aggiornata al 10 Novembre 2015

Numeri reali. Notazione scientifica (decimale) Floating Point. Normalizzazione. Esempi. Aritmetica del calcolatore (virgola mobile)

Rappresentazione dell informazione

Un ripasso di aritmetica: Rappresentazione decimale - limitazioni

Sistemi di Numerazione Binaria

DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA E INFORMAZIONE. Numeri in virgola. Marco D. Santambrogio Ver. aggiornata al 14 Novembre 2014

La fisica al Mazzotti 5.4

CONVERSIONE BINARIO DECIMALE NB: Convertire in decimale il numero binario N = N =

Insiemi numerici. Alcune definizioni. La retta dei numeri

Probabilità e Statistica

Informazione binaria: - codici binari, notazione binaria/ottale/esadecimale -

Rappresentazione e Codifica dell Informazione

CLASSE SECONDA - MATEMATICA OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO ABILITA CONOSCENZE. Numeri

Valitutti, Falasca, Tifi, Gentile. Chimica. concetti e modelli.blu

Esercitazione del 09/03/ Soluzioni

Codifica di informazioni numeriche

Transcript:

PRESENTAZIONE dei RISULTATI di un ANALISI: cifre significative D.C. Harris, Elementi di chimica analitica, Zanichelli, 1999 Capitolo 3 1

La presentazione dei risultati e la redazione di un rapporto finale è parte integrante della procedura analitica. Il risultato di un analisi quantitativa è sempre un numero (es. concentrazione dell analita) e spesso deriva da un calcolo (es. moli / volume). Si pone il problema: con quante cifre si deve riportare il risultato? 2

Risposta: con tutte e sole le cifre necessarie a descrivere la grandezza, senza perdita di informazione. In altre parole: col giusto numero di CIFRE SIGNIFICATIVE. 3

Perché bisogna prestare attenzione alle cifre significative? Perché si assume che l ultima cifra significativa (la più a destra) in un valore riportato sia quella associata all incertezza della misura. In assenza di altre informazioni, l incertezza è ±1 sull ultima cifra. In altre parole: la prima cifra incerta della risposta deve essere l ultima cifra significativa. È inutile e privo di significato riportare nel risultato ulteriori cifre. In pratica, nei calcoli si tengono tutte le cifre disponibili (per evitare errori di arrotondamento) e il risultato finale si dà invece col numero di cifre significative appropriato. 4

Ma come si può stimare l incertezza associata ad una misura 5

L incertezza può essere una specifica dello strumento impiegato per la misura. Una bilancia può leggere fino a 0.1 o 0.01 o. g Un cilindro da 100 ml misura il volume a meno di 0.5 ml 6

T% = 58.5 ± 0.2 7

A = 0.233 ± 0.001 8

T% = 58.5 : tre cifre totali con due decimali A = 0.233 : quattro cifre totali con tre decimali Possibile che leggendo lo stesso segnale su due scale diverse si possa avere un diverso numero di cifre significative? In realtà, non conta il numero di cifre totali, né il numero di decimali, ma il numero di cifre significative, che in entrambi i casi è 3. Gli zeri, infatti, possono essere significativi o no, a seconda dei casi. 9

Regole per il conteggio delle cifre significative Gli zeri sono significativi solo quando si trovano: nel mezzo di un numero alla fine di un numero alla destra di una virgola decimale. In tutti gli altri casi si parla di zeri di posizione e non sono significativi, perché dipendono dall unità di misura impiegata. Esercizio: contare le cifre significative dei seguenti valori: 102.7 0.00730 1.304 142.7 0.233 92500 10

In pratica, il numero di cifre significative è rappresentato dal minimo numero di cifre necessarie per riportare il valore di una data grandezza in notazione scientifica. T% = 58.5 ± 0.2 A = 0.233 ± 0.001 T% = 5.85 10 1 A = 2.33 10-1 11

Ma come si può stimare l incertezza associata ad un risultato se non si tratta di una misura diretta? In questo caso ci viene in aiuto la STATISTICA. L incertezza può essere ricavata dalla riproducibilità della misura, che si ottiene per mezzo di misure ripetute, attraverso il calcolo della media aritmetica e della deviazione standard. 12

Il risultato viene riportato come media aritmetica dei valori sperimentali, accompagnato dall intervallo di fiducia: Risultato = μ x ts n dove: μ è il valore vero, è la media aritmetica dei dati sperimentali, t è il valore di Student ottenuto dalle tabelle, s è la deviazione standard campionaria, n è il numero delle misurazioni. x 13

Esempio: x = 10,15833 % s = 1.113927 % n = 12 t 95% = 2.17 Risultato (% di zinco) μ x ts n = 10,15833 ± 0,697792 % = = 10,2 ± 0,7 % 14

N.B. - Quando si arrotonda, bisogna considerare tutte le cifre che seguono l ultima cifra significativa desiderata. Nel caso particolare in cui il numero è esattamente a metà strada, si arrotonda alla cifra pari più vicina (per convenzione). Esempi: Arrotondare a tre cifre significative 43.55 si arrotonda a 43.6 1.425 diventa 1.42 1.42501 diventa 1.43. 15

Dunque, la precisione di una misura si valuta con la riproducibilità di prove ripetute. E l accuratezza? L accuratezza di un dato analitico si può stimare: - per confronto con uno standard certificato; - per confronto tra diversi metodi analitici; - per confronto tra i risultati di diversi laboratori. 16

Quante cifre significative si devono mantenere nella risposta dopo avere eseguito le operazioni aritmetiche sui dati sperimentali? 17

Domanda: Per neutralizzare completamente 23.6 g di un fertilizzante basico sono stati usati 41.7 ml di acido. Se la quantità di fertilizzante è ridotta a ¼ (5.9 g), quale volume di acido si dovrà usare usare? Calcoli: 41.7 ml : 23.6 g = x : 5.9 g 41.7 ml : 1 = x : ¼ x = 41.7 ml / 4 = 10.245 ml Risposta: il volume da usare sarà di 10.2 ml Spiegazione: la risposta va data a meno di 0.1 ml perché questa è la precisione della buretta e quindi del dato relativo al volume di acido aggiunto. N.B. - L arrotondamento deve essere effettuato soltanto sulla risposta finale (non sui risultati intermedi), per evitare di accumulare gli errori di arrotondamento. 18

Addizione e sottrazione Se i numeri che devono essere sommati o sottratti hanno lo stesso numero di cifre decimali, la risposta deve essere data alla stessa posizione decimale di ciascuno dei numeri: 1.362 10-4 + 3.111 10-4 = 4.473 10-4 N.B. - Il numero di cifre significative nella risposta può essere superiore o inferiore a quello dei dati originali. 5.345 + 6.728 = 12.073 7.26 10 14-6.69 10 14 = 0.57 10 14 N.B. - Quando si sommano o si sottraggono numeri espressi in notazione scientifica, per prima cosa tutti i numeri devono essere espressi con lo stesso esponente. 19

Se i numeri che devono essere sommati non hanno lo stesso numero di cifre decimali, il limite è determinato da quello meno certo. Esempio: calcolo del peso molecolare di KrF 2. 18.9984032 (F) + 18.9984032 (F) + 83.80 (Kr) 121.7968064 non significative Il risultato ottenuto dai calcoli è 121.7968064, che, nella risposta finale, deve essere arrotondato a 121.80. 20

Moltiplicazione e divisione Quando si eseguono moltiplicazioni, normalmente ci si deve limitare al numero di cifre contenute nel fattore con il minor numero di cifre significative. Lo stesso vale per le divisioni. 3.26 x 10-5 x 4.3179 x 10 12 x 34.60 1.78 = 3.6 x 10-19 = 2.46287 = 5.80 x 10-5 1.6 x 10-6 14.05 N.B. - La potenza di 10 non ha alcuna influenza sul numero di cifre significative che debbono essere mantenute. 21