Tärkein ero - Optinen kierto vs. erityinen kierto

Sekä optinen kierto että spesifinen kierto ilmaisevat samaa ajatusta tasopolarisoidun valon kääntämisestä eri suuntiin tiettyjen aineiden avulla. Näitä aineita kutsutaan optisiksi isomeereiksi tai enantiomeereiksi. Optinen kierto on tasopolarisoidun valon kierto, kun valonsäde ohjataan tiettyjen materiaalien läpi. Erityiskierrosluku antaa tasopolarisoidun valon kiertokulman tietyn yhdisteen avulla tietyssä lämpötilassa. Tämä on tärkein ero optisen ja ominaiskierron välillä. Tietyn kemiallisen yhdisteen optisen pyörimisen vakiomittausta kutsutaan spesifiseksi pyörimiseksi.

Keskeiset alueet

1. Mikä on optinen kierto - Määritelmä, selitys 2. Mikä on erityinen kierto - Määritelmä, selitys ja laskenta 3. Mikä on ero optisen kierton ja spesifisen pyörimisen välillä - Keskeisten erojen vertailu

Avaintermit: Dextrorotary, Enantiomeerit, Luontainen ominaisuus, Levorotary, Optiset isomeerit, Optinen kierto, Taso-polarisoitu valo, Polarimetri, Erityinen kierto

Mikä on optinen kierto

Optinen kierto tunnetaan myös optisena aktiivisuutena. Se on tasopolarisoidun valon pyöriminen, kun valonsäde ohjataan tiettyjen materiaalien läpi. Nämä materiaalit tunnetaan optisesti aktiivisina yhdisteinä. Tähän ryhmään kuuluvia yhdisteitä kutsutaan enantiomeereiksi tai optisiksi isomeereiksi.

Enantiomeereillä tai optisilla isomeereillä on sama atomijärjestely, mutta niiden 3D -molekyylirakenteet eroavat toisistaan. Siksi enantiomeeripari on toistensa peilikuva, jota ei voi päällekkäin asettaa. Näillä isomeereillä on samat kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet paitsi niiden optinen aktiivisuus.

Kuva 1: Optinen kierto

Kun otetaan huomioon enantiomeeripari, yksi yhdiste pyörii tasapolarisoitua valoa myötäpäivään, kun taas toinen enantiomeeri pyörii tasopolarisoitua valoa vastapäivään. Enantiomeerit nimetään sen mukaan, mihin suuntaan tasopolarisoitua valoa pyöritetään. Yhdiste, joka voi kiertää valoa myötäpäivään, on nimetty joko (+)-tai d-isomeeriksi. Kirjainta d käytetään ilmaisemaan sanaa "dextrorotary" (myötäpäivään). Yhdiste, joka voi kiertää valoa vastapäivään, on nimetty joko (-)-tai l-isomeeriksi. Kirjainta l käytetään ilmaisemaan sanaa "kiertävä" (vastapäivään).

Optinen kierto mitataan polarimetrialla polarimetriä käyttäen. Tässä tasopolaroitu valonsäde ohjataan näytteen läpi ja valonsäteen pyörintä mitataan. Lopullinen mittaus riippuu useista tekijöistä, kuten näytteen pitoisuudesta, käytettävän valon aallonpituudesta, lämpötilasta jne.

Mikä on erityinen kierto

Erityinen pyöriminen on tietyn aineen ominaisominaisuus ja se on vakiomittaus kyseisen aineen optiselle pyörimiselle. Spesifinen kierto antaa muutoksen tasopolarisoidun valon suunnassa solun etäisyysyksikköä ja näytteen konsentraatiota kohti, kun valo kulkee kyseisen näytteen läpi. Erityinen kierto on luontainen ominaisuus. Tämä tarkoittaa sitä, että aineella on omaisuus, riippumatta muista asioista.

Kuva 2: Optisen rotaation mekanismi polarimetrissä

1 on normaali valonlähde (polarisoimaton) ja se on polarisoitu prismapolarisaattorilla (kohdassa 2). Näyte pidetään solussa (5), jossa tapahtuu optinen kierto. Lopuksi se havaitaan prisma -analysaattorilla (kohdassa 7).

Erityinen kiertokaava ja laskenta

Aineen ominaiskierrosluku annetaan seuraavalla kaavalla.

[α]^T_λ = α / l.c

Missä α on tasopolarisoidun valon tarkkailijan kierto,

l on valon polun pituus tai näytesolun pituus,

c on näytteen pitoisuus tai tiheys.

T on lämpötila ja λ on valon aallonpituus. Aineen ominaiskierrosluvun saamiseksi lämpötilan ja (tulevan valon) aallonpituuden tulisi olla vakioita. Ominaiskierros mitataan myös polarimetrillä.

Ero optisen ja spesifisen pyörimisen välillä

Määritelmä

Optinen kierto: Optinen kierto on tasopolarisoidun valon kierto, kun valonsäde ohjataan tiettyjen materiaalien läpi.

Erityinen kierto: Erityinen pyöriminen on tietyn aineen ominaisominaisuus ja se on vakiomittaus kyseisen aineen optiselle pyörimiselle.

Luonto

Optinen kierto: Optinen kierto voidaan havaita, kun näytteenä käytetään minkä tahansa tyyppistä ainetta.

Erityinen kierto: Erityinen pyöriminen on ominainen ominaisuus tietylle aineelle vakiolämpötilassa.

Aallonpituus

Optinen kierto: Optinen kierto voidaan havaita millä tahansa aallonpituudella (mutta se riippuu näytteestä).

Erityinen kierto: Ominaiskierros on eri arvo, kun valonsäteen aallonpituutta muutetaan.

Johtopäätös

Optinen kierto on tasopolarisoidun valon kierto aineen avulla. Tämä kierto voi olla joko myötä- tai vastapäivään. Yhdisteet, jotka kykenevät tähän kiertoon, ovat enantiomeerejä. Tietyn kemiallisen yhdisteen optisen pyörimisen standardimittausta kutsutaan spesifiseksi kiertoksi. Tämä on perusero optisen ja ominaiskierron välillä.

Viitteet:

1. Kiraalisuus ja optinen aktiivisuus, chemed, saatavana täältä. 2. Libretekstit. "Optinen toiminta." Kemia LibreTexts, Libretexts, 6. elokuuta 2016, saatavana täältä. 3. "Erityinen kierto: kaava ja laskenta." Study.com, saatavana täältä.

Kuva:

1. ”Optinen kierto” Käyttäjän mukaan: DrBob ~ commonswiki (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta 2. “Polarimeter (Optical Rotation)” Kaidor-(CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta