Een eenvoudige polarimeter kan worden geïmproviseerd met twee polaroidplaatjes, en zelfs met een smartphone in combinatie met een 3D-bril.
Als in 1874 de Nederlander Jacobus Henricus van ’t Hoff voorstelt dat organische moleculen een driedimensionale vorm hebben, is de basis voor de stereochemie gelegd. Hij introduceerde het asymmetrische koolstofatoom, omringd door vier verschillende atomen of atoomgroepen. Het getuigde van een bijzonder inzicht dat Van ‘t Hoff zo het fysische verschijnsel optische isomerie toeschreef aan de ruimtelijke vorm van optisch actieve stoffen.
De beschrijving van deze demo staat in het boek Showdechemie – effectief demonstreren.
Aanvullingen
Uitleg rechts- en linksdraaiend melkzuur
Als een leerling je vraagt rechts- of linksdraaiend (op een etiket) uit te leggen, hoe zou je dat kunnen doen?
Je linker- en je rechterhand zijn elkaars spiegelbeeld. Zo blijken moleculen ook elkaars spiegelbeeld te kunnen zijn. Er is maar één eigenschap op grond waarvan verschil merkbaar is en dat is dat het ene spiegelbeeldmolecuul met gepolariseerd licht iets anders reageert dan het andere spiegelbeeldmolecuul. Van fructose, maar ook veel andere suikers, bestaan theoretisch gezien twee spiegelbeeldmoleculen. Als er gepolariseerd licht op een oplossing van het ene spiegelbeeldmolecuul van fructose valt, verandert de richting van gepolariseerd licht bijvoorbeeld naar rechts, en bij het andere spiegelbeeldmolecuul verandert de richting van het gepolariseerd licht naar links. Daar komt rechtsdraaiend en linksdraaiend vandaan.
Zelfgemaakte polarimeters
Bij het artikel van Thomson is de samenvatting opvraagbaar via de DOI-link eronder. Daar staat ook een illustratie bij.
De twee latere artikelen hebben andere interessante houtje-touwtje-oplossingen voor zelfgemaakte polarimeters.Via de DOI-links krijg je daar de volledige artikelen.
Adviezen van testers
Een verzadigde oplossing van D-glucose kan ook worden gebruikt. Verder twee buisjes met platte bodem, met een diameter van 2 cm en 7 cm hoog. De ene tot de rand vullen met demiwater en de andere met de glucoseoplossing. (Jeannine Alcampo, St. Bonifatius College te Utrecht).
Ook kunnen in plaats van de twee polaroidplaatjes twee zonnebrillen met polarisatiefilters worden gebruikt. De proef kan op die manier ook thuis worden uitgevoerd. Zelfs bij een concentratie van 5 g fructose in 100 mL water is al een verschil in draaiing zichtbaar. [Leontine de Graaf. Universiteit Twente, en Esther van der Heiden, Noordik Lyceum, Almelo].
Conceptcartoon
De bijlage MA05b conceptcartoon fructose.ppt is een PowerPointbestand. Daarin zijn de teksten gemakkelijk te wijzigen.
Bronnen
Thomson, P.I.T. (2018). Is That a polarimeter in Your Pocket? A Zero-Cost, Technology-Enabled Demonstration of Optical RotationJ. J. Chem. Ed 95(5), 827-841
https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00767
Kingen, L. & Sjursnes, B.J. (2020). Demonstrating Basic Properties and Application of Polarimetry Using a Self-Constructed Polarimeter. J. Chem. Ed. 97(8), 2196-2202. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b00763
Bernard, P. & Mendez, J.D.(2020), Low-Cost 3D-Printed Polarimeter. J. Chem. Ed. 97(4), 1162-1166.
MA05b_conceptcartoon.ppt.pptx
Leswerk
