A atividade óptica é a capacidade de uma substância quiral de girar o plano da luz polarizada. É medido usando um dispositivo chamado polarímetro.

[1] Fonte de luz

[2] Luz não polarizada

[3] Polarizador linear

[4] Luz linearmente polarizada

[5] Cubeta de amostra

[6] Rotação em luz polarizada

[7] Analisador

O que é luz polarizada?
A luz normal consiste em ondas eletromagnéticas que vibram em todas as direções. Quando a luz passa por um polarizador (prisma de Nicol) as ondas eletromagnéticas vibram em um plano. Este plano de oscilação coincide com o plano de propagação da onda.

Enantiômeros e luz polarizada
Quando a luz polarizada passa por uma cubeta contendo uma substância quiral, ocorre uma rotação no plano de polarização.
As substâncias quirais giram a luz polarizada e são consideradas opticamente ativas (mostra a atividade óptica). Aquelas substâncias que não produzem rotação na luz polarizada são opticamente inativas.

destro e canhoto
Quando um composto opticamente ativo gira na luz polarizada no sentido horário, diz-se que é dextrorrotatório e é representado por (+). As substâncias que giram a luz no sentido anti-horário são canhotas e são representadas por (-). Os enantiômeros giram a luz polarizada no mesmo ângulo, mas em direções opostas. Este ângulo pode ser medido usando um polarímetro.

Rotação óptica observada e específica
A rotação medida no polarímetro é chamada de rotação óptica observada e é representada por um . Seu valor depende de inúmeras variáveis como temperatura, comprimento de onda, concentração, solvente e tipo de substância. Para evitar essas dependências, a rotação óptica específica [ a ] é definida.

\begin{equação}[\alpha]_{\lambda}^{t}=\frac{\alpha}{lc}\end{equação}

Onde:
$\alpha$: rotação óptica observada.
$[\alpha]$: rotação óptica específica.
l: comprimento da bandeja (dm).
c: concentração (g/mL).
$\lambda$: comprimento de onda da luz (linha D do sódio, 589 nm) t: temperatura (25ºC)

Excesso enantiomérico (ee) ou pureza óptica (PO)
Quando misturamos dois enantiômeros na mesma proporção, a rotação óptica é zero $[\alpha] = 0$, a rotação do dextrógiro é compensada com a do levógiro (mistura racêmica). Se misturarmos enantiômeros em diferentes proporções, a rotação óptica pode ser calculada usando o excesso enantiomérico ou pureza óptica, que representa a porcentagem de enantiômero que causa a rotação da luz.

\begin{equação}ee=\frac{[\alpha]_{amostra}}{[\alpha]_{puro}}\cdot100\end{equação}