DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

cui le unità tetraedriche di SiO2 possono organizzarsi in eliche destrogire o levogire) o
anche allo stato di soluzione quando la dissimmetria è presente a livello molecolare.
Questo secondo caso, di gran lunga più importante, è direttamente collegato al fenomeno
dell’isomeria ottica. L’isomeria ottica si incontra di frequente in chimica organica (ma si
trova anche nella chimica dei composti di coordinazione) dove è correlata con la geometria
tetraedrica dell’atomo di carbonio nell’ibridazione sp 3. Il fenomeno dell’isomeria ottica si
manifesta infatti quando in una molecola un atomo di carbonio sp 3 è legato a quattro
sostituenti tutti diversi. In questo caso un qualunque scambio tra due sostituenti produce
una molecola diversa da quella di partenza: le due molecole sono infatti l’una l’immagine
speculare non sovrapponibile dell’altra (Figura 32). Le due molecole isomere hanno
identiche proprietà chimico-fisiche ad eccezione dell’attività ottica. Se un isomero ottico
(enantiomero) risulta destrogiro, l’altro infatti è levogiro. Come osservato, molecole
organiche in cui sia presente un atomo di carbonio asimmetrico (centro chirale) mostrano
attività ottica sia allo stato cristallino che allo stato liquido o gassoso e anche in soluzione.
Per le sostanze pure l’angolo di rotazione α impartito al piano di polarizzazione della luce
è semplicemente proporzionale allo spessore dello strato di sostanza attraversato e alla
sua densità ρ:
dove la costante di proporzionalità [ ] t
[ ] t
α= α ρ
(5.1)
λ
α è detto potere ottico rotatorio specifico ed è
λ
caratteristica della sostanza in esame ad una temperatura t e ad una data lunghezza
d’onda λ della radiazione polarizzata. Nella (*) il cammino ottico e la densità ρ sono
espressi in decimetri e in grammi su millilitro rispettivamente. Nel caso di sostanze
otticamente attive in soluzione l’angolo α risulta ancora proporzionale al cammino ottico
(lunghezza della cella) ma anche alla concentrazione della soluzione:
con c espressa in grammi in 100 ml (% p/v).
Polarimetri
α=
[ ] t
α
c λ
100
39
(LEGGE DI BIOT-SAVART) (5.2)
Gli strumenti mediante i quali si effettuano misure di potere ottico rotatorio sono detti
polarimetri. Un polarimetro è costituito, nei suoi elementi essenziali, da una sorgente