المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Optical Activity  
  
3240   11:26 صباحاً   date: 31-5-2016
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th - p121

Optical Activity

  The study of chirality originated in the early 19th century during investigations by the French physicist Jean-Baptiste Biot into the nature of planepolarized light. A beam of ordinary light consists of electromagnetic waves that oscillate in an infinite number of planes at right angles to its direction of travel. When a beam of ordinary light passes through a device called a polarizer, however, only the light waves oscillating in a single plane pass through and the light is said to be plane-polarized. Light waves in all other planes are blocked out.

   Biot made the remarkable observation that when a beam of planepolarized light passes through a solution of certain organic molecules, such as sugar or camphor, the plane of polarization is rotated through an angle, a. Not all organic substances exhibit this property, but those that do are said to be optically active.

The angle of rotation can be measured with an instrument called a polarimeter, represented in Figure 1-1. A solution of optically active organic molecules is placed in a sample tube, plane-polarized light is passed through the tube, and rotation of the polarization plane occurs. The light then goes through a second polarizer called the analyzer. By rotating the analyzer until the light passes through it, we can find the new plane of polarization and can tell to what extent rotation has occurred.

Figure 1-1 Schematic representation of a polarimeter. Plane-polarized light passes through a solution of optically active molecules, which rotate the plane of polarization.

   In addition to determining the extent of rotation, we can also find the direction. From the vantage point of the observer looking directly at the analyzer, some optically active molecules rotate polarized light to the left (counterclockwise) and are said to be levorotatory, whereas others rotate polarized light to the right (clockwise) and are said to be dextrorotatory.

  By convention, rotation to the left is given a minus sign (-) and rotation to the right is given a plus sign (+). (-)-Morphine, for example, is levorotatory, and (+)-sucrose is dextrorotatory. The extent of rotation observed in a polarimetry experiment depends on the number of optically active molecules encountered by the light beam. This number, in turn, depends on sample concentration and sample pathlength. If the concentration of the sample is doubled, the observed rotation doubles. If the concentration is kept constant but the length of the sample tube is doubled, the observed rotation doubles. It also happens that the angle of rotation depends on the wavelength of the light used.

   To express optical rotations in a meaningful way so that comparisons can be made, we have to choose standard conditions. The specific rotation, [α]D, of a compound is defined as the observed rotation when light of 589.6 nanometer (nm; 1 nm = 10-9 m) wavelength is used with a sample pathlength l of 1 decimeter (dm; 1 dm = 10 cm) and a sample concentration c of 1 g/cm3. (Light of 589.6 nm, the so-called sodium D line, is the yellow light emitted from common sodium street lamps.)

   When optical rotation data are expressed in this standard way, the specific rotation, [α]D, is a physical constant characteristic of a given optically active compound. For example, (+)-lactic acid has [α]D = -3.82, and (-)-lactic acid has [α]D = +3.82. That is, the two enantiomers rotate planepolarized light to exactly the same extent but in opposite directions. Note that the units of specific rotation are [(deg · cm2)/g] but that these values are usually expressed without units. Some additional examples are listed in Table 1.

Table 1:




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .