Soal Latihan Statistik untuk Kimia Analitik (SUKA)

Bab Evaluasi Data Analitik

1. Berikut adalah hasil penentuan asetaminofen (dalam miligram) dalam 12 tablet yang terpisah

224.8 240.7 239.7 253.1

261.9 229.5 235.9 249.3

248.5 258.8 253.5 246.8

a. Tentukan purata, median, kisaran, standar deviasi, dan varians pada data tersebut

b. Diasumsikan bahwa X dan s2 merupakan perkiraan yang baik untuk µ dan 2, dan populasinya mengikuti distribusi

normal, berapakah persentase tablet yang diharapkan untuk mengandung lebih dari jumlah standar 250 mg per

tablet?

2. Salem dan dalan telah mengembangkan metode baru untuk penentuan jumlah morfin hidroklorida dalam tablet. Hasilnya,

dalam miligram, untuk beberapa tablet mengandung dosis minimum sebagai berikut

100 mg tablet 60 mg tablet 30 mg tablet 10 mg tablet

99.17 54.21 28.51 19.06

94.31 55.62 26.25 8.83

95.92 57.40 25.92 9.08

94.55 57.51 28.62

93.83 52.59 24.93

a. Untuk setiap dosis, hitungah purata dan standar deviasi untuk miligram morfin hidroklorida per tablet.

b. Diasumsikan bahwa X dan s2 merupakan perkiraan yang baik untuk µ dan 2, dan populasinya terdistribusi normal,

berapakah persentase tablet pada setiap tablet yang diharapkan untuk mengandung lebih dari jumlah nominal morfin

hidroklorida per tablet?

3. Rumus berat untuk sebuah gas ditentukan menggunakan formula gas ideal sebagai berikut

FW= gRTPV

Dimana g adalah massa dalam gram, R adalah konstanta gas mutlak, T adalah suhu dalam Kelvin, P adalah tekanan di dalam

atmosfer, dan V adalah volume di dalam liter. Dalam analisis berikut data yang diperoleh adalah sebagai berikut (dengan

ketidakpastian dalam tanda kurung)

g = 0.118 (±0.002)

R = 0.082056 (±0.000001)

T = 298.2 (±0.1)

P = 0.724 (±0.005)

V = 0.250 (±0.005)

a. Apakah rumus untuk menentukan berat dan perkiraan ketidakpastiannya?

b. Variabel manakah yang harus Anda perhatikan jika Anada ingin meningkatkan ketidakpastian di dalam berat molekul

dalam senyawanya?

4. Metode manakah yang paling baik untuk melarutkan 100 mL reagen: (a) menggunakan pipet volumetrik 50 mL; (b)

menggunakan pipet 25 mL 4 kali, atau (c) menggunakan pipet 10 mL 10 kali?

5. Berapa jumlah atom karbon yang harus dimiliki oleh sebuah molekul jika rerata jumlah atom 13C per molekul adalah 1.00?

Berapa persentase molekul tersebut tidak memiliki atom 13C?

6. Dalam Contoh 4.10, kita menentukan kemungkinan bahwa molekul kolesterol, C27H44O, tidak memiliki atom 13C. a) tentukan

kemungkinan molekul kolesterol akan memiliki 2 atau lebih atom 13C?

7. Berglund dan Wichart menyelidiki penentuan kuantitatif Cr di dalam campuran baja dengan menggunakan titrasi

potensiometri Cr6+. Sebelum menitrasi baja yang dilarutkan di dalam asam dan kromium dioksidasi menjadi Cr6+ dengan

peroksidisulfat. Hasil yang dihasilkan (dalam %b/b) untuk analisis standar baja tunggal adalah

16.968 16.922 16.840 16.883

16.887 16.977 16.857 16.728

Tentukan rerata, standar deviasi, dan selang kepercayaan 955 di sekitar reratanya. Jelaskan arti dari selang kepercayaan

tersebut?

8. Untuk memeriksa ketepatan sebuah spektrofotometer, larutan K2Cr2O7 60.06 ppm dalam H2SO4 5.0 mM disiapkan dan

dianalisis. Larutan ini mempunyai absorbansi yang diketahui 0.640 pada 350.0 nm dalam kuvet 1.0 cm ketika menggunakan

H2SO4 5.0 mM sebagai blanko pelarut. Beberapa campuran larutan dianalisis dan dihasilkan data absorbansi sebagai berikut

0.639 0.638 0.640 0.639 0.640 0.639 0.638

Tentukan apakah ada perbedaan yang signifikan antara rerata hasil eksperimental denngan nilai yang diharapkan pada µ =

0.01.

9. Monna dan koleganya mempelajari penggunaan isotop radioaktif sebagai cara untuk menentukan umur sedimen yang

dikumpulkan dari dasar danau dan estuaria. Untuk memverifikasi metode ini mereka menganalisis standar 208Po yang

diketahui mempunyai aktivitas 77.5 peluruhan/menit yang diperoleh data sebagai berikut

77.09 75.37 72.42 76.84 77.84 76.69

78.03 74.96 77.54 76.09 81.12 75.75

Tentukan apakah ada perbedaan signifikan antara rerata dengan nilai yang diharapkan pada α = 0.05.

10. Contoh besi seberat 2.6540 g diketahui mengandung 53.51% b/b Fe dlarutkan di dalam beberapa bagian HCl pekat dan

dilarutkan ke dalam labu takar 250 mL. Metode spektrofotometer digunakan untuk menentukan konsentrasi Fe di dalam

larutan menghasilkan konsentrasi Fe berturut-turut adalah 5840, 5770, 5650, dan 5660 ppm. Tentukan apakah ada

perbedaan yang nyata antara rerata hasil perobaan dengan nilai yang diharapkan pada α = 0.05.

11. Horvart dan koleganya menyelidiki aplikasi spektroskopi serapan atom untuk analisis Hg di dalam abu terbang batubara.

Tujuan yang diinginkan adalah pengembangan prosedur yang sesuai untuk melarutkan sampel dengan tujuan untuk

melepaskan Hg untuk analisis. Sebagai bagian dalam studi mereka menguji beberapa pelarut untuk analisis pelarutan. Hasil

yang diperoleh dengan HNO3 dan dengan campuran (1+3) HNO3 dengan HCl ditunjukkan sebagai berikut. Semua

konsentrasi diberikan dalam nanogram Hg per gram contoh

HNO3 161 165 160 167 166

1+3 HNO3-HCl 159 145 140 147 143 156

Tentukan apakah ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode ini pada α = 0.05.

12. Gács dan Ferraroli melaporkan metode baru untuk memonitor konsentrasi SO2 di udara. Mereka membandingkan metode

mereka dengan metode standar dengan sampling dan menganalisis udara kota dari lokasi tunggal. Contoh udara

dikumpulkan dengan mengambil udara melalui larutan pengumpul selama 6 menit. Di bawah ini merupakan rangkuman

hasil mereka dengan konsentrasi SO2 yang dilaporkan dalam mikroliter per meter kubik.

Metode Standar 21.62 22.20 24.27 23.54 24.25 23.09 21.02

Metode baru 21.54 20.51 22.31 21.30 24.62 25.72 21.54

Menggunakan uji statistika yang sesuai, tentukan apakah ada perbedaan yang signifikan antara metode standar dengan

metode baru pada α = 0.05.

13. Ketepatan spektrofotometer dapat diperiksa dengan mengukur absorbansi untuk rangkaian larutan dikromat standar yang

dapat diperoleh dari kuvet tertutup dari National Institute of Standards and Technology. Absorbansi diukur pada panjang

gelombang 257 nm dan dibandingkan dengan nilai yang diterima. Hasil diperoleh ketika menguji spektrofotometer yang

baru dibeli ditunjukkan di bawah ini. Tentukan jika spektrofotometer yang diuji tepat pada α = 0.05.

14. Maskarїnec dan koleganya menyelidiki stabilitas senyawa organik dalam sampel air lingkungan. Dengan perhatian khusus

dengan mengembangkan kondisi yang sesuai untuk menjaga integritas sampel diantara pengumpulan dan analisisnya. 2

bahan pengawet digunakan (asam askorbat dan sodium bisulfat), dan waktu penyimpanan maksimum ditentukan untuk

sejumlah bahan organik volatil dan matriks air. Hasil (dalam hari) untuk permukaan air diberikan sebagai berikut.

Asam askorbat Sodium bisulfat

Metilena klorida 77 62

Karbon disulfida 23 54

Trikoloetana 52 51

Benzena 62 42

1,1,2-trikoloroetana 57 53

1,1,2,2-tetrakloroetana 33 85

Tetrakloroetena 41 63

Toluena 32 94

Klorobenzena 36 86

Tentukan apakah ada perbedaan yang signifikan pada efektivitas kedua bahan pengawet pada α = 0.10.

15. Mizutani dan koleganya melaporkan perkembangan metode baru untuk analisis L-maleat. Sebagai bagian dari studi

mereka mempelajari rangkaian minuman menggunakan baik metode prosedur spektrofotometer mereka dan metode

prosedur standar berdasarkan peralatan klinis yang dibeli dari Boerhinger Scientific. Rangkuman hasil mereka diberikan

sebagai berikut (dalam ppm).

Sampel Elektroda Spektrofotometer

Jus apel 1 34.0 33.4

Jus apel 2 22.6 28.4

Jus apel 3 29.7 29.5

Jus apel 4 24.9 24.8

Jus anggur 1 17.8 18.3

Jus anggur 2 14.8 15.4

Jus campuran buah 1 8.6 8.5

Jus campuran buah 2 31.4 31.9

Anggur putih 1 10.8 11.5

Anggur putih 2 17.3 17.6

Anggur putih 3 15.7 15.4

Anggur ptih 4 18.4 18.3

Tentukan apakah ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode tersebut pada α = 0.05.

16. Menggunakan difraksi sinar X, Karstang dan Kvalhein melaporkan metode baru untuk penentuan persentase berat kalonit

dalam kompleks mineral tanah liat. Untuk menguji metode tersebut, 9 sampel yang mengandung sejumlah kalonit yang

diketahui disiapkan dan dianalisis. Hasilnya (dalam % b/b kalonit) ditunjukkan

Aktual 5.0 10.0 20.0 40.0 50.0 60.0 80.0 90.0 95.0

Ditemukan 6.8 11.7 19.8 40.5 53.6 61.7 78.9 91.7 94.7

Evaluasi ketepatan kedua metode berbeda nyata pada α = 0.05? (berbeda nyata atau tidak)

17. Alexiev dan rekannya menjelaskan metode fotometrik yang dikembangkan untuk penentuan Fe3+ berdasarkan pengaruh

katalitiknya pada oksidasi asam sulfanilat dengan KIO4. Sebagai bagian studi mereka konsentrasi Fe3+ dalam contoh serum

manusia yang sama ditentukan dengan metode yang diusulkan dan metode standar. Di bawah ini hasil konsentrasi dalam

mikromol/L.

Sampel Metode yang diusulkan Metode standar

1 8.25 8.06

2 9.75 8.84

3 9.75 8.36

4 9.75 8.73

5 10.75 13.13

6 11.25 13.65

7 13.88 13.85

8 14.25 13.43

Tentukan apakah ada perbedaan yang nyata antara kedua metode pada α = 0.05

18. Data di bawah ini dikumpulkan selama studi konsentrasi Zn dalam sampel yang diambil dari beberapa lokasi dalam Danau

Erie (semua konsentrasi dalam ppm)

Lokasi [Zn2+] pada batas udara-air [Zn2+] pada batas sedimen-air

1 0.430 0.415

2 0.266 0.238

3 0.567 0.390

4 0.531 0.410

5 0.707 0.605

6 0.716 0.609

Tentukan apakah ada perbedaan yang nyata antara konsentrasi Zn2+ pada batas air-udara dan batas sedimen-air pada α =

0.05.

19. Analisis material standar internasional dengan konsentrasi Pb (µ0 = 0.340 µg/g) untuk mempelajari metode yang baru

dikembangkan. Analisis 15 ulangan dilakukan dan hasil yang diperoleh sebagai berikut

0.380 0.346 0.278 0.404 0.331 0.409 0.285 0.361

0.268 0.306 0.243 0.316 0.223 0.229

Apakah rerata yang diperoleh dari analis berbeda nyata pada µ0 = 0.05?

20. Kandungan senyawa A dianalisis pada 10 sampel menggunakan metode referensi , dan metode uji .

Apakah hasil kedua metode berbeda nyata pada α = 0.05?

Sampel Metode referensi Metode uji

1 114 116

2 49 42

3 100 95

4 20 10

5 90 94

6 106 100

7 100 96

8 95 102

9 160 150

10 110 104

21. Sampel bijih besi seberat 2.6540 g diketahui mengandung 53.51% b/b Fe yang dilarutkan dalam bagian kecil HCl pekat dan

dilarutkan ke dalam labu takar volume 250 mL. Metode spektrofotometrik digunakan untuk mentukan konsentrasi Fe

dalam larutan ini menghasilkan konsentrasi 5840, 5770, 5650, dan 5660 ppm. Tentukan apakah ada perbedaan yang

nyata antara hasil percobaan dengan hasil yang diharapkan pada α = 0.05?