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CHAP. 10 – STÉRÉOCHIMIE
3.6 Activité optique
a) Pouvoir rotatoire
Comme cela a été présenté au début de ce chapitre, BIOT découvrit en 1812 que
des échantillons de matière pouvaient dévier le plan de polarisation d’une lumière
polarisée rectilignement. Ces échantillons sont qualifiés d’optiquement actifs. Une
lumière polarisée rectilignement est telle que son vecteur champ électrique
−
→
E i , est de
la forme (dans un trièdre ( −
→ u x , −
→ u y , −
→ u z )) :
−
→
E i (z,t) = E 0 cos(ωt − kz) −
→ u x
où ω et k sont des constantes, −
→ u z est la direction de propagation de la lumière, et
le plan ( −
→ u x , −
→ u z ) est le plan de polarisation de la lumière. Lorsque cette onde lumineuse traverse un échantillon optiquement actif, le plan de polarisation subit une
rotation d’un angle α exp autour du vecteur −
→ u z , appelé angle de déviation ou pouvoir
rotatoire (figure 10.22).
α exp
E i (z,t)
u x
u y
E f (z,t)
échantillon en
solution à la
concentration
massique c mas
longueur l
Figure 10.22 – Schéma de principe de la mesure du pouvoir rotatoire d’un échantillon
b) Pouvoir rotatoire spécifique
BIOT a découvert que pour un échantillon en solution, le pouvoir rotatoire expérimental α exp est proportionnel à la longueur de la cuve et à la concentration massique
c mass de l’espèce en solution (loi de BIOT, 1835) :
α exp = [α]
θ
λ ...c mass
Le terme de proportionnalité [α] θ
λ s’appelle le pouvoir rotatoire spécifique du composé en solution. Il dépend :
– de la nature du composé en solution,
– de la température θ ,
– de la longueur d’onde λ de la lumière incidente (souvent la raie D du sodium, soit
589 nm),
CHAP. 10 – STÉRÉOCHIMIE
3.6 Activité optique
a) Pouvoir rotatoire
Comme cela a été présenté au début de ce chapitre, BIOT découvrit en 1812 que
des échantillons de matière pouvaient dévier le plan de polarisation d’une lumière
polarisée rectilignement. Ces échantillons sont qualifiés d’optiquement actifs. Une
lumière polarisée rectilignement est telle que son vecteur champ électrique
−
→
E i , est de
la forme (dans un trièdre ( −
→ u x , −
→ u y , −
→ u z )) :
−
→
E i (z,t) = E 0 cos(ωt − kz) −
→ u x
où ω et k sont des constantes, −
→ u z est la direction de propagation de la lumière, et
le plan ( −
→ u x , −
→ u z ) est le plan de polarisation de la lumière. Lorsque cette onde lumineuse traverse un échantillon optiquement actif, le plan de polarisation subit une
rotation d’un angle α exp autour du vecteur −
→ u z , appelé angle de déviation ou pouvoir
rotatoire (figure 10.22).
α exp
E i (z,t)
u x
u y
E f (z,t)
échantillon en
solution à la
concentration
massique c mas
longueur l
Figure 10.22 – Schéma de principe de la mesure du pouvoir rotatoire d’un échantillon
b) Pouvoir rotatoire spécifique
BIOT a découvert que pour un échantillon en solution, le pouvoir rotatoire expérimental α exp est proportionnel à la longueur de la cuve et à la concentration massique
c mass de l’espèce en solution (loi de BIOT, 1835) :
α exp = [α]
θ
λ ...c mass
Le terme de proportionnalité [α] θ
λ s’appelle le pouvoir rotatoire spécifique du composé en solution. Il dépend :
– de la nature du composé en solution,
– de la température θ ,
– de la longueur d’onde λ de la lumière incidente (souvent la raie D du sodium, soit
589 nm),