Actividad Òptica

ACTIVIDAD ÓPTICA

En la luz común, no polarizada, las oscilaciones del campo eléctrico y magnético ocurren en todas las direcciones perpendiculares a la dirección de propagación de la luz

Si la luz atraviesa un filtro polarizador (diferentes tipos de cristales), las ondas luminosas emergen oscilando en un solo plano del espacio.

Cuando la luz polarizada pasa a través de una solución que contiene ciertos tipos de moléculas asimétricas, el plano de oscilación gira. La dirección y magnitud de ese giro ha permitido a los químicos deducir muchas cosas acerca de la estructura real de las moléculas, y sobre todo de las orgánicas. De ahí la enorme importancia de la luz polarizada para la teoría química.

La luz posee ciertas propiedades que se comprenden mejor si se considera como un fenómeno ondulatorio, cuyas vibraciones son perpendiculares a la dirección de su desplazamiento. Hay un número infinito de planos que pasan por la línea de propagación y la luz ordinaria vibra en todos estos planos.

Actividad óptica: Se denomina actividad óptica de un compuesto químico, a la propiedad que tienen ciertas moléculas, de poder rotar el plano de un haz de luz polarizada.

Sólo poseen actividad óptica aquellas moléculas que son quirales, (son los compuestos orgánicos que contienen en su estructura un C quiral o asimétrico (C*), que es aquél unido a 4 restos distintos. esos compuestos presentan isomería espacial configuracional, y se presentan como un par de enantiómeros, en el caso de que haya un sólo C*, si hay 2C* pueden ser 2 pares de enantiómeros o 1 par de enantiómeros) Debido a la diferente ubicación de los átomos en el espacio, las moléculas quirales interactúan con la luz polarizada en diferente medida, de suerte que dos pares de enantiómeros giran el plano de la luz polarizada en el mismo ángulo pero en diferente sentido, si están en idéntica concentración en la solución, esta no rotará el plano de la luz polarizada.

Historia

La rotación y cambio en la orientación de la polarización de la luz fue observada por primera vez en el año 1811 en el cuarzo por el físico francés Dominique F. J. Arago. Casi en el mismo tiempo, el químico Jean Baptiste Biot llegó a observar el efecto en los líquidos y gases de sustancias orgánicas tales como la turpentina. En el año 1822 el astrónomo inglés Sir John F. W. Herschel llegó a descubrir que diferentes formas de cristales eran capaz de rotar los planos de polarización en diferentes direcciones. Se empleaban por aquellas épocas polarímetros para medir la concentración de simples azúcares, tales como la glucosa, en solución acusosa. De hecho, uno de los nombres asignados a la glucosa, dextrosa es debido a la característica que muestra esta glucosa para hacer girar a la derecha el plano de polarización dexter. De forma similar, la muy común, fructosa, provoca que el plano de polarización rote a la izquierda. La fructosa es incluso más levogiradora que la glucosa como "dextrogiratoria".

Por ejemplo, el azúcar invertido, se forma por adición de fructosa a una solución de glucosa, haciendo que ésta gire a en una dirección invertida a la esperada.

Compuestos orgánicos

Existen pares de compuestos orgánicos que tienen la misma fórmula molecular, las mismas propiedades físicas punto de fusión, solubilidad y que parecen tener idénticas estructuras, pero poseen diferentes efectos sobre la luz polarizada, es decir son ópticamente activos y se denominan isómeros ópticos. Se trata de un fenómeno que tiene lugar tanto en estado sólido como en disolución. Este comportamiento es característico, por ejemplo, en sustancias que contienen azúcar, zumos, miel y en algunos líquidos como la esencia de trementina.

Medida de la rotación de la luz

La rotación óptica se mide con un polarímetro que consta de una fuente de luz, un polarizador del que sale luz oscilando

...