Rotatia planului de polarizare prin solutii de zahar

Rotatia planului de polarizare prin solutii de zahar

Experimentul Rotatia planului de polarizare prin solutii de zahar demonstreaza ca substantele optic active pot roti planul unui fascicul liniar polarizat de lumina cu o valoare specifica. Pentru o anumita lungime a cuvettei d, unghiul de rotatie α al unei solutii optic active este proportional cu concentratia c a solutiei. Unghiul de rotatie este dat ca valoare pozitiva (+) atunci cand planul de polarizare al luminii directionate catre observator se roteste in sensul acelor de ceasornic (spre dreapta). Rotatia in sens invers acelor de ceasornic este numita rotatie la stanga si este exprimata ca un numar negativ, precedat de un semn minus (-).

Obiectivele experimentului includ:

Observarea rotatiei planei de polarizare cu ajutorul metodei penumbrelor.

Intelegerea diferentei dintre substantele dextrorotatorii si levorotatorii.

Familiarizarea cu enantiomerii si stereodescriptorii lor.

Intelegerea determinarii valorilor specifice de rotatie pentru substantele optic active.

Principiile acestui experiment se bazeaza pe activitatea optica a unor substante care rotesc planul de polarizare al luminii polarizate liniar atunci cand trece prin substanta. Din aceste substante se poate determina un unghi de rotatie α. Acest lucru permite calcularea unghiului specific de rotatie pentru o substanta dupa cum urmeaza: α = α /(l*c). Aici, α reprezinta unghiul masurat de rotatie, l lungimea cuvettei si c concentratia substantei optic active. Unghiul specific de rotatie [α] depinde si de lungimea de unda a luminii polarizate (in principal radiatia Na la 589,3 nm), tipul si puritatea solventului si temperatura de masurare. Acesti parametri trebuie, de asemenea, indicati.

Rotatia planei de polarizare apare de obicei din cauza prezentei unui atom de carbon in molecula cu patru substituenti diferiti. In functie de modul in care acesti substituenti sunt aranjati in jurul acestui atom de carbon, exista forme moleculare stereoisomerice spatial neidentice. Acestea se diferentiaza in enantiomeri, care se comporta ca imagine si oglinda unul fata de celalalt, si diastereomeri, care nu au acest element de simetrie.

In natura, o substanta nu apare de obicei ca o amestecatura racemica, adica cu o proportie de 1:1 intre enantiomeri, ci in principal ca unul dintre enantiomeri.

Configuratia sterica a zaharului, in special, poate fi descrisa cu stereodescriptorii D si L in proiectia Fischer. Enantiomerii D- si L-glucose sunt prezenti aici ca exemplu. Cu toate acestea, mai degraba decat sa ofere informatii despre proprietatile optice, acesti descriptori indica doar aranjamentul spatial.

Rotatia luminii polarizate liniar permite o diferentiere suplimentara a enantiomerilor. Aici, compusii care rotesc lumina liniar polarizata spre dreapta sunt marcati cu (+), iar cei care rotesc planul spre stanga sunt marcati cu (-). Aceasta rotatie este specifica fiecarei substante.