Welchen Anteil haben die S2-Isomere an der Lösung??
Aufgabe:
In einer Messanordnung dreht eine 1moll Lösung des Stereoisomers S1 die Ebene von polarisiertem Licht um +112∘, eine 1moll Lösung von S2 um +37∘. Eine optisch aktive Lösung enthält S1 und S2 mit einer Gesamtkonzentration von 1moll. Sie dreht die Ebene von linear polarisiertem Licht um +52∘.
Welchen Anteil haben die S2-Isomere an der Lösung?
Problem/Ansatz:
x -112/2 = 52
x- 56=52
x=108
52/108=0,48= 48%
1 Antwort
Vermutlich will Dein Lehrer, daß Du so vorgehst: Du hast zwei Isomere mit den Drehwinkeln α₁ und α₂, die in den Stoffmengenanteilen x₁ und x₂ in der Lösung vorliegen (x₁+x₂=1). Der gemessene Drehwinkel ist dann
und das liefert x₁=20% und x₂=80%. In diesem Fall sind ja Stoffmengenanteile und Massenanteile (und sogar, abgesehen von der Einheit, Stoffmengenkonzentrationen) alle dasselbe.
Allerdings hat die Sache einen methodischen Haken: Sie setzt voraus, daß die gegebenen Werte für α₁ und α₂ spezifische Drehwinkel sind. Diese kann man aber nicht auf die beschriebene Art (einfach eine 1 mol/l Lösung einfüllen) vermessen.
Denn wenn Du z.B. einen Drehwinkel von +112° mißt, dann weißt Du ja nicht, ob das nicht in Wirklichkeit −248° sind, oder gar +472 Grad, oder sich sonstwie um ein Vielfaches von 360° von 112° unterscheidet. Man muß also noch mindestens eine zweite Messung machen, z.B. bei halber Konzentration oder halber Schichtdicke. Wenn dabei die erwarteten +56° gemessen werden, dann ist der spezifische Drehwinkel wirklich 112° (in den anderen beiden Fällen würde beide Male −124° herauskommen, und dann bräuchte man sogar noch eine dritte Messung).
