Лабораторная работа «Оптическая изомерия»

Лабораторная работа

«Оптическая изомерия»

Цель: Ознакомиться с оптической изомерией

Задачи:

1)Дать определение оптической изомерии

2)Определить угол удельного вращения растворов оптически активных веществ

Оборудование: Поляриметр типа П-161М,10 % раствор D-глюкозы, лампа накаливания

Теоретическая часть

Оптическая изомерия - это вид изомерии обусловлен пространственной асимметрией молекул, такие молекулы при одинаковом химическом строении не могут быть совмещены в пространстве ни при каких поворотах. Асимметрические молекулы называют хиральными, и такие молекулы относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.

Хиральные молекулы обладают оптической активностью, т.е. способностью вращать плоскость поляризации поляризованного света на определенный угол А. Разные вещества обладают разной оптической активностью и для их сравнения используют удельное вращения.

Удельное вращение - это угол, на который поворачивается плоскость, содержащего 1 г вещества в 1 мл объема при толщине слоя раствора равного 1 дм.

Обнаружение оптической активности и измерение угла вращения проводят в приборе, называемом поляриметром.

Угол отклонения плоскости поляризованного света отсчитывают по шкале, связанной с анализатором. Показатели отмечают пользуясь нижней(нониус) и верхней(лимб) шкалой .

Молекула, имеющие любые элементы асимметрий т.е. обладающая хиральностью может существовать в виде двух изомеров. Два стериоизомера, относящихся друг к другу как предмет и его зеркальное отражение, называют антиподами или энантиомерами. Имеют одинаковое химическое строение и физико-химические свойства и отличаются только знаком оптического вращения.

Стериоизомеры которые не являются антиподами называют диастереомерами. Диастериомеры обнаруживают разные физико-химические свойства.

Практическая часть

Ход работы

1)Для определения нулевой точки, мы заполняем трубку для исследуемого вещества дистиллированной водой. Отвинчиваем одну из муфт, трубку промываем и заполняем дистиллированной водой, так чтобы верхушка выпуклого мениска воды выступала за края, затем надвигают стеклышко, так чтобы срезать его и закручиваем муфту. Важно чтобы в трубку не попали пузырьки кислорода.

Включаем лампу накаливания и устанавливаем ее на расстоянии 15-20 см от поляриметра. Трубку с дистиллированной водой помещают в поляриметр и вращением окуляра устанавливаем изображение поля зрения. Затем поворотом анализатора устанавливаем нулевую точку по равномерности освещенности поля. Отмечаем полученное значение используя шкалу нониуса.

2)Воду из трубки поляриметра выливаем, несколько раз промываем ее раствором D-глюкозы и только после этого заполняем трубку исследуемым раствором, указанному выше способу. Трубку уже заполненную раствором глюкозы мы помещаем в поляриметр. Поворотом анализатора устанавливаем равномерно освещенное поле зрения .

Для определения целых градусов угла смотрим на верхнюю шкалу ,и отсчитываем целое число градусов до нуля нониуса. Для определения десятых доле градуса подсчитывают число делений от нуля нониуса до штриха нониуса, совпадающего со штрихом лимба.

3)Вычисляем найденный угол вращения:

Для этого нужно от полученного угла отнять нулевую точку

Зная этот угол, можно вычислить удельное вращение D-глюкозы по формуле:

ᾳ-найденный в опыте угол ращения

m-масса вещества в 100 мл раствора, г

l-толщина слоя раствора, дм

Контрольные вопросы:

1)Дайте определение следующим терминам: оптическая изомерия, поляриметр, диастереомеры, удельное вращение

2) В чем отличие диастереомерами и энантиомерами?