Loi de Biot

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La loi de Biot est une loi expérimentale découverte par le physicien français Jean-Baptiste Biot en 1815^, qui s'applique aux substances optiquement actives dissoutes dans un solvant inactif, c’est-à-dire qui ne modifie par la polarisation de l'onde traversante, comme l'eau.

Elle établit que l'angle de rotation de la polarisation rectiligne d'une onde électromagnétique — comme la lumière — traversant une solution optiquement active, est proportionnel à la concentration du soluté et à la longueur du trajet parcouru par l'onde dans la solution. Le coefficient de proportionnalité est appelé le pouvoir rotatoire : il dépend de la température, du solvant et de l'onde — sa longueur d'onde et sa nature, entre autres. Le pouvoir rotatoire peut se mesurer à l'aide d'un polarimètre grâce à la loi de Biot.

La rotation de la polarisation rectiligne est une conséquence de la chiralité des molécules du soluté.

Relation mathématique

${\displaystyle \alpha =[\alpha ]_{\lambda }^{T}\ l\ C}$

où :

• ${\displaystyle \alpha }$ : angle de rotation du plan de polarisation après passage par la solution (deg) ;
• ${\displaystyle [\alpha ]_{\lambda }^{T}}$ : pouvoir rotatoire du soluté à la température ${\displaystyle T}$ et à la longueur d'onde ${\displaystyle \lambda }$ (° dm⁻¹ g⁻¹ cm³) ; généralement, il s'agit de la longueur d'onde qui correspond à la raie ${\displaystyle D}$ du sodium mesuré à 20°C, noté ${\displaystyle [\alpha ]_{D}^{20}}$
• ${\displaystyle l}$ : longueur du trajet parcouru par la lumière dans la solution (dm) ;
• ${\displaystyle C}$ : concentration massique du soluté (g cm⁻³).

Articles connexes

Utilisations :

• Pouvoir rotatoire (section Utilisations)
• Polarimètre
• Saccharimètre

Références

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