EXPERIMENTO PRUEBA DE HIPOTESISExperimento prueba de hiptesis

EXPERIMENT TEST OF HYPOTHESISExperiment test of hypothesis

John Didier Crdenas Nieto1

1. Estudiante Qumica, Universidad del Quindo Facultad de Ciencias bsicas y Tecnologas Programa de Qumica

24 de Abril de 2015 * e-mail: jdcardenasn@uqvirtual.edu.co,

RESUMEN

En este experimento se determin por medio de una prueba de hiptesis si el mtodo de preparacin de soluciones con baln aforado, permite la medida precisa en la concentracin molar de una solucin de carbonato de calcio (CaCO3) 0.1 M/L preparando una muestra de 10 soluciones y cuantificndolas por espectroscopa de absorcin UV-Vis en el Laboratorio de Anlisis instrumental de la Universidad del Quindo.Se determin que la media de la concentracin molar del compuesto preparado por el mtodo de baln aforado no es de 0.995 MPalabras claves: baln aforado, concentracin molar, prueba de hiptesis, UV-vis.

ASTRACTIn this experiment it was determined by means of a hypothesis test if the method of preparation of solutions with volumetric ball, allows the measurement precise concentration molar solution of calcium carbonate (CaCO3) 0.1 ML preparing a sample of 10 solutions and quantifying them by absorption spectroscopy UV-Vis in the instrumental analysis laboratory of the University of Quindo.

Key words: volumetric, molar concentration, test of hypotheses, UV-vis.

Prueba de Hiptesis

INTRODUCCIN

En diferentes ramas de la qumica pura y aplicada se hace necesario la preparacin de soluciones de analitos a diferentes concentraciones molares, y debido a las estrictas leyes de la estequiometria molecular que permiten la generacin de reacciones qumicas en las cuales debe darse un nivel de significancia de 0.0001. Se han desarrollado diferentes tipos de mtodos de preparacin de soluciones, la ms utilizada en la universidad del Quindo es la utilizacin de balones aforados cuyo contenido volumtrico est garantizado por el fabricante, pero debido a dilataciones en el material de los balones por cambios trmicos y por la corrosin de algunos analitos se presentan errores en la concentracin de las soluciones preparadas.

La espectroscopa de absorcin UV-vis se basa en la transmitancia y la absorbancia que presenta un compuesto qumico debido a la atenuacin del haz luz emitido por una lmpara QTH con un rango UV/vis/IR de longitud de onda 240 a 2500 nm. La importancia de la tcnica radica en que la potencia del haz de luz transmitida por el analito es proporcional a la concentracin del mismo, as el equipo calcula la concentracin de la solucin con una precisin del 99.999 %

Entonces, el propsito de la prueba de hiptesis es ayudar a tomar una decisin en cuanto a la conveniencia del uso del mtodo de balones aforados en la preparacin se soluciones de CaCO3 en el programa de Qumica de la Universidad del Quindo, examinando una muestra de 10 soluciones al 0,1M.

METODOLOGIA

1. Preparacin de las soluciones.Se prepararon 10 soluciones de CaCO3 0,1M. Agregando 0,2502g del compuesto a un baln de 25 ml y este se aforo con H2O destilada hasta la marca de aforo.

Fig 1. Calculo de la solucin con software ACD labs 6.00

2. Medicin de la concentracin por UV-vis.Se obtuvieron los espectros de absorcin UV-vis en un espectrofotmetro con una celda de cuarzo con un paso ptico 1 cm y utilizando como solvente H2O destilada y un rango de radiacin de 350- 700 nm.2.1 Determinacin del espectro de absorcin del blanco.

Fig 2. Espectro de absorcin del blanco (H2O) : 350- 700 nmSe toma el espectro del solvente para restarlo y que no interfiera con la medicin en este caso es el espectro de absorcin del H2O.2.2 Determinacin del espectro de absorcin de las soluciones problema.

Fig 3. Espectro de absorcin de CaCO3 : 350- 700 nm

3. Prueba de Hiptesis.Determinar si el mtodo de preparacin de soluciones con baln aforado, permite la medida precisa en la concentracin molar de una solucin de carbonato de calcio (CaCO3) 0.1 M/L preparando una muestra de 10 soluciones y cuantificndolas por espectroscopa de absorcin UV-Vis en el Laboratorio de Anlisis instrumental de la Universidad del Quindo.Se acepta el mtodo si la concentracin general de las soluciones es igual a 0,995 M/L, con un nivel de significancia de 0,0103.1 Suposicin.Las 10 determinaciones constituyen una muestra aleatoria de una poblacin de determinaciones con una distribucin normal. Se desconoce la variancia de la poblacin.3.2 Hiptesis.H0 = = 0,995H1 = 0,9953.2 Estadstica de prueba.Dado que se desconoce la variancia de la poblacin y que n es menor a 30 la estadstica de prueba es:

3.3 Distribucin de la estadstica de prueba.Est distribuida como la t de Student, con n-1 grados de libertad, si Ho es verdadera.

3.4 Regla de Decisin.Sea : 0.010. Dado que se tiene una prueba bilateral, se coloca /2: 0.005 en cada cola de la distribucin del estadstico de prueba. Los valores de t a la derecha y a la izquierda de 0,010 del rea son -3,2498 y 3,2498 para 9 grados de libertad. Los valores se obtienen de la tabla para distribuciones t de Student. Las regiones de aceptacin y de rechazo se muestran en la Figura 4.

Fig 4. Regiones de aceptacin y de rechazo

RESULTADOS

Tabla N1. Resultados experimentales

Solucin0.1 M Concentracin(M/L)A (510nm)%T(510nm)

10.9890.3190347.97

20.9970.3859241.12

30.9950.3619443.34

40.9980.3906838.85

50.9970.3859241.12

60.9930.3236146.02

70.9990.4012336.82

80.9960.3458742.27

90.9980.3906838.85

100.9940.3315445.02

Fuente: Laboratorio anlisis Instrumental.

Tabla N2. Datos calculo SConcentracin(M/L)Xi|Xi - ||Xi - |2

0.9890.00664.35 E-5

0.9970.00141.96 E-6

0.9950.00063.6 E-7

0.9980.00245.76 E-6

0.9970.00141.96 E-6

0.9930.00266.76 E-6

0.9990.00341.156 E-5

0.9960.00041.6 E-7

0.9980.00245.76 E-6

0.9940.00162.56 E-6

|Xi - |2 =8.034 E-5

Calculo de S

S = 8.926 E-6

Estadstico de Prueba calculado0: 0.995S: 8.926 E-6N: 10X: 0.9956

t = 212.56Decisin estadsticaSe rechaza H0 ya que el valor 212.56 cae en la zona de rechazo.

CONCLUSIONESSe concluye que el mtodo de preparacin de soluciones no funciona y est muy lejos de la media

Adems que la media de la poblacin de la cual provino la muestra no es 0.995 Moles

BIBLIOGRAFIAS

1. Castellan, G. W., Fisicoqumica, 2 Edicin, USA, Addison-Wesley Iberoamericana, 1987.

2. Wayne, W. Daniel., Bioestadstica, 3 Edicin, USA, John Wiley and Sons. Iberoamericana, 1991

3. Estuardo, M. Aarn., estadstica y probabilidades, Vol. I, Santiago de Chile, 2012.

ANEXOSSe anexa evidencia fotogrfica de la realizacin del experimento, se omiten videos debido a legislacin Interna.LaUniversidad del Quindoen cumplimiento con las disposiciones legalesy por el Decreto4110 de 2004, por los cuales se crea el sistema prestacin deservicios de extensin para el laboratorio de anlisis instrumental, lo que lo convierte en una empresa prestadora de servicios:Prohbe la grabacin de los procesos que all se realicen en concordancia con: Ley 509 de 2000 del cdigo penal Colombiano que tipifica el espionaje industrial. Ley de Competencia Desleal (Ley 256 de 1996)