Rotación específica: fórmula y cálculo

Publicado el 24 octubre, 2020 por Rodrigo Ricardo

Quiralidad

Levanta las manos. Es fácil pensar que sus manos derecha e izquierda son idénticas, pero en realidad, son imágenes especulares una de la otra. No importa cuánto gire las manos, a menos que desconecte una de ellas, no puede superponerlas entre sí. Dos moléculas pueden tener la misma relación si contienen centros quirales. Las moléculas quirales , o moléculas de imagen especular, se conocen como enantiómeros .

Al igual que nuestras manos, las imágenes especulares que se encuentran en las moléculas quirales no se pueden superponer, pero realizan funciones similares. Aunque son distintos, comparten la mayoría de las propiedades físicas y químicas, como la apariencia o los puntos de ebullición y fusión. Sin embargo, pueden reaccionar de forma algo diferente, especialmente en relación con las interacciones en el cuerpo humano.

La fórmula para la rotación específica es importante porque nos ayuda a distinguir entre dos enantiómeros. Esta fórmula utiliza luz polarizada en un plano para medir la rotación de la luz que ocurre cuando interactúa con una molécula.

Fórmula de rotación específica

Medimos la rotación específica con un instrumento llamado polarímetro . Una vez que obtenemos la medida, la insertamos en la fórmula de rotación específica. Esto nos permite encontrar el valor de rotación específico estandarizado , una propiedad característica de un compuesto dado. La rotación específica difiere de la rotación observada, que no es una característica típica de un compuesto dado.

Echemos un vistazo a la fórmula de rotación específica . En esta fórmula:

  • alfa ( a ) representa la rotación observada medida con un polarímetro
  • l representa la longitud del tubo de muestra
  • C representa la concentración de una solución o la densidad de una muestra pura
  • T representa la temperatura, típicamente 25 ºC
  • lambda representa la longitud de onda de la luz utilizada, típicamente 589 nm

Problema de muestra

Ahora veamos un ejemplo usando la fórmula para una rotación específica.

Digamos que queremos encontrar la rotación específica de la glucosa. Colocamos la glucosa en un tubo polarímetro de 0,2 dm. Aquí usaremos la línea D del sodio, que es la longitud de onda típica para usar con 589 nm. Realizaremos el experimento a 25 grados Celsius. La rotación observada es de 16,2 grados.

Cuando buscamos la densidad de la glucosa, encontramos que es 1.54 g / cm en cubos, que es igual a 1.54 g / mL.

Por lo tanto, necesitamos incluir toda esta información en la fórmula:

  • Alfa es desconocido
  • La temperatura ( T ) es de 25 grados
  • La longitud de onda (lamba) es 589
  • La rotación observada (alfa observado) es de 16,2 grados
  • La longitud del tubo ( l ) es de 0,2 dm
  • La concentración o densidad ( C ) es 1.54 g / mL

Alfa 25 sobre D es igual a 16,2 grados dividido por 0,2 decímetros por 1,54 gramos por mililitro, que es igual a 52,7 grados.

ejemplo

En realidad, no usamos las cifras de temperatura y longitud de onda en la fórmula algebraica; estos números solo son importantes cuando se compara nuestro valor calculado con otros valores calculados. No podemos comparar lo que obtuvimos con lo que otra persona obtuvo en diferentes circunstancias.

Entonces, bajo las condiciones de 25 grados Celsius y D lamba, terminamos con 52,7 grados. Observe que las unidades se dan en grados mililitros por decímetro gramo, pero normalmente nos referimos a ellas como grados.

Resumen de la lección

La rotación específica es una propiedad característica de las moléculas quirales , que es diferente de la rotación observada. Las moléculas de imagen especular se conocen como enantiómeros . Para calcular la rotación específica, utilizamos un dispositivo llamado polarímetro , que nos permite encontrar la rotación de la luz polarizada en un plano. Este cálculo se utiliza en la ecuación de rotación específica para encontrar un valor que sea único para un compuesto dado a la temperatura y energía de la luz medidas.

Cuando trabajamos con la fórmula de rotación específica, usamos la concentración como el valor de una solución y la densidad como el valor de una muestra pura. También debemos asegurarnos de que nuestras unidades de medida sean compatibles con la ecuación.

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