Vogel: Análise Química Quantitativa
4.6 Algarismos significativos
Adição padrão Adiciona-se à amostra uma quantidade conhecida do constituinte a ser determinado. Analisa-se, a seguir, a amostra para determinar a quantidade total do constituinte. A diferença entre os resultados obtidos para as amostras, com e sem o constituinte adicionado, deve ser igual à quantidade do constituinte adicionada. Se a recuperação for satisfatória a confiança do analista na acurácia do procedimento analítico utilizado aumenta. O método é normalmente aplicado a procedimentos físico-químicos como a polarografia e a espectrofotometria. Outra forma de aplicar este método é fazer uma série de adições padrões e determinar graficamente a concentração do analito por extrapolação. Para os detalhes, veja a Seção 4.20.
Padrões internos Este procedimento é especialmente interessante nas determinações cromatográficas. Ele envolve a adição de uma quantidade fixa de um material de referência (o padrão interno) a uma série de amostras de concentrações conhecidas da substância a ser determinada. A razão entre o valor (tamanho do pico) observado do padrão interno e os da série de amostras de concentrações conhecidas são lançados em gráfico contra os valores de concentração. Este procedimento deve gerar uma reta. Qualquer quantidade desconhecida pode então ser determinada por adição à amostra da mesma quantidade do padrão interno e localização da posição da razão dos observáveis assim obtida sobre a reta. A projeção sobre o eixo das concentrações permite a determinação desejada.
Métodos de amplificação Nas determinações em que se deseja medir quantidades muito pequenas de material podese estar abaixo dos limites operacionais do equipamento utilizado. Nestas circunstâncias, pode-se fazer reagir a substância de interesse com um reagente adequado de tal forma que cada molécula produza duas ou mais moléculas de algum produto mensurável. A amplificação do sinal assim obtida faz com que a determinação desejada chegue aos limites do método e do equipamento.
Diluição isotópica Mistura-se à amostra uma quantidade conhecida do elemento a ser determinado contendo um isótopo radioativo do elemento. Isola-se, então, o elemento na forma pura (usualmente como um composto) e pesase ou determina-se de outra forma. Mede-se, então, a radioatividade do material isolado e compara-se com a do elemento adicionado. Este procedimento permite o cálculo do peso do elemento na amostra.
4.6 Algarismos significativos O termo “algarismo” representa qualquer um dos dez primeiros números, incluindo o zero. Um algarismo significativo indica a grandeza da quantidade até a posição que ele ocupa. O zero é um algarismo significativo, exceto quando ele é o primeiro algarismo do número. Assim, nas quantidades 1,2680 g e 1,0062 g os zeros são significativos, mas em 0,0025 kg, não são. Neste caso, eles servem apenas para localizar a posição decimal e podem ser omitidos pela escolha adequada da unidade, por exemplo, como 2,5 g. Os dois primeiros números têm cinco algarismos significativos e o terceiro, apenas dois.
As quantidades observadas devem ser registradas com um algarismo duvidoso. Assim,
na maior parte das análises, os pesos são determinados até o décimo do miligrama, por exemplo, 2,1546 g. Isto significa que o peso medido é menor do que 2,1547 g e maior do que 2,1545 g. O peso 2,150 g significaria que foi medido até o miligrama e que seu valor está mais próximo de 2,150 g do que de 2,151 g ou 2,149 g. Os algarismos de um número necessários para expressar a precisão de uma medida são chamados de algarismos significativos.
O estudante deve se familiarizar com um certo número de regras usadas nos cálculos.
1. Registre um resultado com todos os algarismos significativos, incluindo o primeiro
algarismo duvidoso. Assim, um volume que está entre 20,5 ml e 20,7 ml deve ser escrito como 20,6 ml, mas não como 20,60 ml, porque esta forma indicaria um valor entre 20,59 ml e 20,61 ml. Se o peso ao 0,1 mg mais próximo for 5,2600 g, ele não deve ser escrito como 5,260 g nem como 5,26 g porque este último indicaria a acurácia ao centigrama e o primeiro, ao miligrama.
2. Para arredondar as quantidades, mantendo o número correto de algarismos
significativos, adicione uma unidade ao último algarismo significativo se o algarismo rejeitado for 5 ou maior do que 5. Assim, a média entre 0,2628, 0,2623 e 0,2626 é 0,2626 (0,26257).
3. Na adição ou na subtração, retenha em cada quantidade um número de algarismos
significativos igual ao da quantidade que tem o menor número de algarismos significativos. Assim, a adição
168,11 + 7,045 + 0,6832
deve ser escrita como
168,11 + 7,05 + 0,68 = 175,84
A soma ou a diferença entre duas ou mais quantidades não pode ter precisão maior do que a da quantidade que tem a maior incerteza.
4. Na multiplicação ou na divisão, retenha em cada quantidade um algarismo
significativo a mais do que o número de algarismos significativos da quantidade de