Principal diferença - rotação óptica vs rotação específica

Tanto a rotação óptica quanto a rotação específica expressam a mesma ideia de girar a luz polarizada no plano em diferentes direções por certas substâncias. Essas substâncias são chamadas de isômeros ópticos ou enantiômeros. A rotação óptica é a rotação da luz polarizada no plano quando um feixe de luz é direcionado através de certos materiais. A rotação específica fornece o ângulo de rotação da luz polarizada no plano por um certo composto a uma certa temperatura. Esta é a principal diferença entre a rotação óptica e a rotação específica. A medida padrão da rotação óptica para um composto químico específico é chamada de rotação específica.

Principais áreas cobertas

1. O que é rotação óptica - Definição, Explicação 2. O que é rotação específica - Definição, explicação e cálculo 3. Qual é a diferença entre rotação óptica e rotação específica - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Dextrorotário, Enantiômeros, Propriedade Intrínseca, Levorotário, Isômeros Óticos, Rotação Ótica, Luz Plano Polarizada, Polarímetro, Rotação Específica

O que é rotação óptica

A rotação óptica também é conhecida como atividade óptica. É a rotação da luz polarizada no plano quando um feixe de luz é direcionado através de certos materiais. Esses materiais são conhecidos como compostos opticamente ativos. Os compostos que podem ser incluídos neste grupo são chamados de enantiômeros ou isômeros ópticos.

Enantiômeros ou isômeros ópticos têm o mesmo arranjo de átomos, mas suas estruturas moleculares 3D são diferentes umas das outras. Portanto, um par de enantiômeros são imagens espelhadas não sobreponíveis um do outro. Esses isômeros têm as mesmas propriedades químicas e físicas, exceto por sua atividade óptica.

Figura 1: rotação óptica

Quando um par de enantiômeros é considerado, um composto gira a luz plana polarizada no sentido horário, enquanto o outro enantiômero gira a luz plana polarizada no sentido anti-horário. Dependendo da direção para a qual a luz polarizada no plano é girada, os enantiômeros são nomeados. O composto que pode girar a luz no sentido horário é denominado isômero (+) ou isômero d. A letra d é usada para expressar a palavra “dextrorotary” (sentido horário). O composto que pode girar a luz no sentido anti-horário é denominado como isômero (-) ou isômero l. A letra l é usada para expressar a palavra “levógiro” (sentido anti-horário).

A rotação óptica é medida por polarimetria usando um polarímetro. Aqui, um feixe de luz plano-polarizado é direcionado através de uma amostra e a rotação desse feixe de luz é medida. A medição final depende de vários fatores, como a concentração da amostra, comprimento de onda da luz que é usada, temperatura, etc.

O que é rotação específica

A rotação específica é uma propriedade característica de uma determinada substância e é a medida padrão para a rotação óptica dessa substância. A rotação específica fornece a mudança na direção da luz polarizada no plano por unidade de distância da célula e por unidade de concentração da amostra quando a luz passa por essa amostra. A rotação específica é uma propriedade intrínseca. Isso significa que é uma propriedade que uma substância possui de si mesma, independentemente de outras coisas.

Figura 2: Mecanismo de rotação óptica em um polarímetro

1 é uma fonte de luz normal (não polarizada) e é polarizada por um polarizador de prisma (em 2). A amostra é mantida em uma célula (em 5) onde ocorre a rotação óptica. Finalmente, ele é detectado por um analisador de prisma (em 7).

Fórmula de rotação específica e cálculo

A rotação específica de uma substância é dada pela seguinte fórmula.

[α]^T_λ = α / l.c

Onde, α é a rotação do observador da luz polarizada no plano,

l é o comprimento do caminho da luz ou o comprimento da célula de amostra,

c é a concentração ou densidade da amostra.

T é a temperatura e λ é o comprimento de onda da luz. Para obter o valor da rotação específica de uma substância, a temperatura e o comprimento de onda (da luz incidente) devem ser constantes. A rotação específica também é medida usando um polarímetro.

Diferença entre rotação óptica e rotação específica

Definição

Rotação óptica: A rotação óptica é a rotação da luz polarizada no plano quando um feixe de luz é direcionado através de certos materiais.

Rotação específica: A rotação específica é uma propriedade característica de uma determinada substância e é a medida padrão para a rotação óptica dessa substância.

Natureza

Rotação óptica: A rotação óptica pode ser observada quando qualquer tipo de substância é usado como amostra.

Rotação específica: A rotação específica é uma propriedade intrínseca de uma determinada substância em temperatura constante.

Comprimento de onda

Rotação óptica: A rotação óptica pode ser observada para qualquer comprimento de onda (mas depende da amostra).

Rotação específica: A rotação específica é um valor diferente quando o comprimento de onda do feixe de luz é alterado.

Conclusão

A rotação óptica é a rotação da luz polarizada no plano por uma substância. Essa rotação pode ser no sentido horário ou anti-horário. Os compostos que são capazes dessa rotação são enantiômeros. A medida padrão para a rotação óptica de um composto químico específico é chamada de rotação específica. Esta é a diferença básica entre rotação óptica e rotação específica.

Referências:

1. Quiralidade e atividade óptica, chemed, disponível aqui. 2. Libretextos. “Atividade óptica.” Chemistry LibreTexts, Libretexts, 6 de agosto de 2016, disponível aqui. 3. “Rotação específica: Fórmula e cálculo.” Study.com, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Rotação óptica” pelo usuário: DrBob ~ commonswiki (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “Polarímetro (rotação óptica)” Por Kaidor - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia