was ist Licht?
transversale elmagn Welle (el. und magn. Feldvektor schwingen senkrecht zueinander und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung)
Welle Teilchen Dualismus
Lichtquanten/ Photonen: E=hf (f=Frequenz) h=6,626*10-34 J*s
Fortpflanzungsgeschw von Licht im Vakuum = Lichtgeschw
normaler Lichtstrahl vs. Polarisationsfolie
felder schwingen in allen Ebenen
bei makromolekularen, durch Spannen parallel ger Mol: nur Wellen parallel zur Spannungsrichtung schwingen durch
Bsp: 3d fernsehen
(2 Bilder in unterschiedlichen Polarisationsebenen, Folie in Brille, je 1 Bild zum rechten oder linken Auge
Nicol’sches Prisma
2 doppelbrechnende Prismen aus Kalkspat (CaCO3)
mit Kanadabalsam verbunden (opt dünner als Kalkspat)
Kalkspat: untersch Ausbreitungsrichtung und Geschw des Lichts für versch Schwingungsebenen
Aufspaltung in 2 Strahlen:
ordentlicher Strahl (stark gebrochen)
außerordentlicher Strahl (schwächer gebrochen)
—> senkrecht zueinander polarisiert, gleiche Intensität
Einfallswinkel wird so gewählt dass ord. Strahl in Totalreflexion geht (Absorption an gerschwärzter Stelle)
Außerordentlicher Strahl tritt linear polarisiert und leicht parallel aus Prisma aus
achirale und chirale Probe
Isomere
Chiralität
Enantiomere: wie Bild und Spiegelbild also nicht Deckungsgleich
keine Symmetrieebene/ -zentrum/ Drehspiegelachse
Vorraussetzung: Atom (idr C) mit 4 verschiedenenSubstituenten
Meso-Formen
mehrere Chiralitätszentren und 1 Symmetrieebene
—> Deckungsgleich, achiral, optisch inaktiv
Bsp: Weinsäure
—> 2 Chiralitätszentren: 2 hoch n = 2^2=4 Stereoisomere mögl
—> hier: 2 Isomere haben spiegelebene —> identisch—> Meso weinsäure optisch inaktiv
in natur meist rechtsdrehende L-Form
Optische Aktivität
drehen die Ebene von linear polarisiertem Licht
Grundvoraussetzung: Chiralität
CHem und physikal Eigenschaften der isomere identisch, außer: unterschiedl Drehrichtung der Schwingungsebene lienear pol. Lichts (+/-)
R
Racemat
äqumolares Gemisch zweier Enantiomere
—> optisch inaktiv
Polarimeter
im Praktikum: halbschattenpolarimeter (Messgenauigk 0,1°)
Halbschattenpolarimeter
Skala
Nonius/ Vernier-Skala
Nonius: bewegliche Längenskala
digitale Polarimeter
einfache Handhabung
hohe Genauigkeit
Temperaurregelung
hoher Probendurchsatz
Helliglkeitsmessung bei versch Analysatorstellungen
optische Drehung
-Drehwinkel alpha
Messung in Lösung und Flüssigkeiten zT in reiner Form
opt Drehung abh von
Wellenlänge pol Licht (meist D-Linie Natrium bei 589,3 nm)
Temperatur (meist 293K)
Lösungsmittel / pH-Wert
Schichtdicke (1 dm)
Konzentration Probe
Probensubstanz
spez Drehung
Vergleichbarkeit zw. verschiedenen Proben
V
standartisierte Ermittlung:
—> Na-D-Linie bei 20°
—> best Konz (idr 1 g/ml) und Schichtdicke (1 dm)
Stoffkonstante: Identifizierung von Reinsubstanzen
Gehaltsbestimmung
Konz best opt akt Stoff
durch Bestimmung der spezifischen Drehung mit Lösungen bekannter Konz durch Messung deren Dehwinkels
Spez Drehungen
Zuckerinversion
Säurehydrolyse Disaccharid —> Monosacchariden (1 mol zu 1 mol)
Anwedungsgebiete
Identitätsprüfung
Reinheitsprüfung
Gehaltsbest (nur wenn spez Drehung unabh von Konz, nur alpha darf sich mit konz ändern)
Mutarotation
intramolekulare, basisch kat Halbacetalbildung
Umlagerung der blauen Hydroxygruppen (axial—> äquatorial über offenkettige Aldoseform)
Katalyse beeinfluss nur geschw nich ggw lage
Halbacetale: Diastereomere mit untersch spez Drehung
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