Page 174 - Libro Hipertextos Quimica 2
P. 174

Carbohidratos




                                                 1.1.2 Cuantificación de la actividad óptica:
                                                         el polarímetro

                                                 La magnitud de la desviación de un haz de luz polarizada, ocasionada por
                                                 una sustancia ópticamente activa se determina con un instrumento llamado
                                                 polarímetro (figura 6). El esquema básico de este instrumento es muy si-
                                                 milar al que se muestra en la figura 5.
                                                 Inicialmente el filtro polarizador y el detector se encuentran alineados, de
                                                 tal manera que la luz pueda pasar a través de los dos. Luego, la muestra es
                                                 colocada en el tubo. Si la sustancia analizada es ópticamente activa, la luz
                                                 no puede atravesar el filtro detector, pues ha sido desviada. El detector es
                                                 entonces girado, hasta que el haz de luz desviado pueda pasar a través de él.
                                                 De este modo, la magnitud del giro del detector corresponde al ángulo, a,
                                                 de rotación, provocado por la sustancia problema en el haz de luz polarizada
             Figura 6. El polarímetro se utiliza para cuantificar   inicial.
             la actividad óptica de los compuestos orgánicos.
                                                 La magnitud del ángulo a depende, en primer lugar, de la cantidad de mo-
                                                 léculas ópticamente activas con las cuales se cruce un haz de luz polarizada.
                                                 Esto depende a su vez, de la concentración de la solución problema y de la
              Compuesto     [a]D (en grados)     longitud del tubo donde se deposite la muestra. Entre mayor sea la cantidad
              Penicilina V        1233           de moléculas presentes, mayor será la rotación que experimente el haz de
                                                 luz incidente. Así, si se duplica la concentración de la muestra en el tubo, la
              Sacarosa           166,47          rotación observada se duplica y, si se mantiene constante la concentración
              Alcanfor           144,26          de la muestra pero se duplica la longitud del tubo, la rotación también se
                                                 duplica.
              Glutamato          125,5
              monosódico                         El valor de a depende también de la longitud de onda de la luz empleada
                                                 y de la temperatura del entorno en el cual se realiza la medición. De esta
              Colesterol         231,5           manera, un valor observado de a siempre debe indicarse en relación con una
                                                 serie de condiciones, por lo que se trata de una rotación específica, [a]. Por
              Morfina             2132
                                                 ejemplo, la rotación específica de un compuesto, medida a 20 °C con luz de
              Ácido acético        0             589 nm de longitud de onda es igual a:


              Benceno              0                            Rotación  observadaengrados )
                                                                                  (
                                                 []   20   D
             Figura 7. Valores de a para algunos compuestos   Longitudddel tubo        (l  en dm   )     concentración
             orgánicos. Recuerda que el signo 1 se refiere       de la mues    t tra,    (c  enmgmL   /  )
             a un comportamiento dextrógiro (d) y el signo 2
             a uno levógiro (l).                 Los valores estándar para l y c son: 1 dm (10 cm) y 1 mg/mL, respectivamente.
                                                 El subíndice D hace referencia a que la luz empleada corresponde a una sec-
                                                 ción del espectro de emisión del sodio, conocida como línea D, de 589 nm.
                                                 De este modo, [a], medido bajo estas condiciones, constituye una constante
                                                 física característica de las sustancias ópticamente activas (figura 7).

                                                                  1.1.3 Mezcla racémica

                                                                  Una mezcla de los dos enantiómeros de un compuesto,
                                                    Solubilidad   en proporciones 50:50 se denomina mezcla racémica.
                         Punto
              Estereoi-  de fusión  [a]D (°)  Densidad  (a 20 °C, en   Dado que la actividad óptica de cada uno de los enantió-
                                                3
              sómero                       (g/cm )   g/100 mL     meros que conforman la mezcla, se anula mutuamente,
                          (°C)
                                                      de agua)    las  mezclas  racémicas  son  ópticamente  inactivas.  Así
                                                                  mismo, otras propiedades físicas, como los puntos de
              (1)       168-170   112     1,75948   139
                                                                  fusión y ebullición, la densidad o la solubilidad difieren
              (2)       168-170   212     1,7598    139           entre la forma racémica y los enantiómeros puros. En la
                                                                  tabla de la figura 8 se muestran los valores de algunas
              (6)       206       0       1,7880    20,6
                                                                  constantes físicas para el ácido tartárico, en su forma
             Figura 8. Propiedades físicas de la mezcla racémica (6)   racémica (6) y para cada enantiómero puro (1 y 2).
             y de cada enantiómero (1 y 2) para el ácido tartárico.
           174  © Santillana





         QUIM11-U6(170-213).indd   174                                                                              22/12/09   11:13
   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179