|
Иллюстрация к статье на тему "Вращательная способность химических соединений". Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.
Вращательная способность химических соединений - — Под именем вращательной способности химических соединений подразумевается способность, присущая некоторым из них, отклонять плоскость поляризации светового луча от ее первоначального направления. Допустим, что в луче такого поляризованного света колебания частиц эфира будут совершаться в плоскости AB. Если мы заставили его проходить через слой, например, воды, то он пройдет через нее без изменения, и колебания составляющих его частиц эфира будут совершаться по выходе из воды в той же плоскости AB. Но если вместо воды взять некоторые другие вещества, например скипидар, то окажется, что колебания светового эфира (см. Вращение плоскости поляризации), составляющие луч поляризованного света, пройдя слой скипидара, будут колебаться уже не в прежней плоскости AB, а в другой A'B', составляющей с первой некоторый угол α. Произошло изменение в направлении колебания или, как говорят, вращение плоскости поляризации данного светового луча. Угол α, на который отклонена плоскость поляризации данного светового луча, называют углом вращения и вещество, произведшее отклонение, называется "вращающим плоскость поляризации" или "оптически деятельным". Угол вращения находится в зависимости от: 1) температуры, 2) от длины слоя вещества, способного вызывать это явление, 3) от природы этого вещества. Для изучения последнего влияния необходимо выяснить значение первых двух. Влияние температуры, при которой изучается явление, обыкновенно устраняют тем, что она берется всегда постоянной и одной и той же для всех веществ, обыкновенно 20° Ц. Влияние длины слоя вещества, способного вызывать явления вращения плоскости поляризации, сказывается в законе, найденном Био, а именно: угол вращения изменяется пропорционально длине слоя оптически деятельного вещества. Ввиду этого принято относить все наблюдения к одной какой-нибудь величине длины слоя, как к единице, за каковую и принимают длину слоя равную 1 дециметру. Соблюдая эти условия и изучая различные вещества в отношении их способности вращать плоскость поляризации (или оптической деятельности, как иногда выражаются), нашли, что только очень немногие вещества, в обычных условиях [Вещества, помещенные в магнитном поле, приобретают эту способность, как объяснено в статье Вращение плоскости поляризации. — Δ . ], обладают этим свойством. Кроме него, между ними, по-видимому, нет ничего общего, так как они относятся к самым разнообразным классам химических соединений, притом как твердым, так жидким и газообразным. Твердые вещества, исследованные в этом отношении, распределяются на два класса: к первому относятся те, которые вращают плоскость поляризации, будучи только в кристаллическом состоянии, и тотчас теряют эту способность, если будут переведены в другое состояние, т. е. расплавлены, растворены или превращены в пар. Явление в этом случае зависит, значит, только от физического сложения, от кристаллического сложения частиц вещества и не находится в прямой связи с его химической природой или с распределением его атомов в частицах. Вещества, относящиеся к второму классу, сохраняют способность вращать плоскость поляризации даже и тогда, когда переводятся в другое физическое состояние, т. е. растворяются или превращены в пар, и притом в одной и той же мере во всех случаях. Таковы, например, камфара, скипидар. Сюда же могут быть причислены и все остальные оптически деятельные вещества жидкие и газообразные. Очевидно, что подобные вещества имеют способность вращать плоскость поляризации по причине сложения атомов в частицы, а не частиц в ту или иную физическую или механическую форму. Все они принадлежат к числу соединений углерода. Причина, вызывающая эту способность среди сложных веществ, до сих пор не выяснена, но она, несомненно, находится в зависимости от химического строения частиц данного оптически деятельного вещества, как это показали Лебель и Вант-Гоф, нашедшие, что только те соединения углерода обладают этой способностью, в частицах которых находится асимметрический атом углерода, т. е. такой, который соединен с 4-мя различными элементами или сложными группами (см. статьи Строение органических веществ и Углерод). Так, например, в веществе, называемом виннокаменной кислотой, имеются два таких асимметрических, означенных звездочкой, атома углерода, соединенных с 4-мя различными группами: 1) COOH; 2) H; 3) OH и 4) CHOH.
|