Medição em Química e Incerteza

A medição é a comparação do valor de uma grandeza com uma unidade padrão. O resultado expressa-se através de um valor numérico com a unidade apropriada (exemplo: h=1,50m).

As medições podem ser diretas (quando comparamos diretamente com a unidade padrão do instrumento) ou indiretas (quando obtemos o valor através de relações matemáticas entre medidas de grandezas).

Qualquer medição tem sempre uma incerteza absoluta de leitura (Ial) associada, mesmo com instrumentos rigorosos. Por exemplo: 5ml ± 0,10ml, que corresponde ao intervalo [4,90; 5,10]ml. Para instrumentos analógicos, a Ial é metade da menor divisão da escala, enquanto para digitais é uma unidade do último dígito de leitura.

⚠️ Lembra-te! A sensibilidade de um instrumento é o menor valor que conseguimos medir com ele. Quanto maior a sensibilidade, menor a incerteza nas tuas medições.

Incerteza Relativa e Algarismos Significativos

A incerteza relativa (Ir) calcula-se pela fórmula Ir = |Δx|/x, geralmente expressa em percentagem. Quanto maior o valor da medição, menos significativo será o quociente entre a incerteza absoluta e o resultado.

Os algarismos significativos (a.s.) são o conjunto dos algarismos exatos e do algarismo aproximado num valor. Por exemplo, 36,0°C tem 3 algarismos significativos. Números como 204 têm 3 a.s., enquanto 0,00530 tem apenas 3 a.s. porque os zeros à esquerda não são significativos.

Para expressar medições com clareza, a notação científica é útil: 0,00590km pode ser escrito como 5,90 × 10⁻³km, mantendo os 3 algarismos significativos.

💡 Dica útil: O zero é significativo sempre que se encontra à direita de um algarismo diferente de zero. Mas zeros à esquerda servem apenas para posicionar a vírgula decimal!

Operações Matemáticas e Erros

Nas adições e subtrações, o resultado deve ter o mesmo número de casas decimais da parcela com menor número de casas decimais $ex: 5,321 + 8,40 = 13,72$.

Nas multiplicações e divisões, o resultado deve ter o mesmo número de algarismos significativos que o fator com menor número de algarismos significativos $ex: 6,53 × 1,3 = 8,5$.

Existem dois tipos principais de erros nas medições:

• Erros sistemáticos: afetam o resultado sempre do mesmo modo e suas causas podem ser identificadas
• Erros aleatórios: afetam o resultado de modo imprevisível e suas causas são difíceis de identificar

O erro absoluto (ea = |xc - xr|) mede a diferença entre o valor experimental e o valor de referência, enquanto o erro relativo (er = ea/xr) compara o tamanho do erro absoluto com o valor de referência.

🔍 Importante: A exatidão de uma medição avalia a proximidade entre o resultado medido e o valor de referência. Quanto menor o erro, maior a exatidão!