Ključna razlika između zwitteriona i dipola je ta što je zwitterion neutralna molekula s unutarnjim električnim nabojem, dok je dipol prisutnost pozitivno i negativno nabijenih krajeva ili sjevernog i južnog magnetskog pola.
Pojmovi zwitterion i dipol povezani su jedan s drugim prema prisutnosti dvaju suprotnih fenomena u istom sustavu. Na primjer, zwitterioni sadrže pozitivne i negativne naboje u istoj molekuli, dok električni dipol sadrži pozitivno i negativno nabijene krajeve na istom električnom polju.
Što je Zwitterion?
Zwitterion, ili unutarnja sol, je molekula koja se sastoji od jednakog broja pozitivno i negativno nabijenih funkcionalnih skupina. Drugim riječima, zwitterion sadrži i kationske i anionske skupine u istoj molekuli u jednakim količinama. Izraz zwitterion uglavnom dolazi uz aminokiseline, ali se također koristi za molekule sulfaminske kiseline, antranilnu kiselinu i EDTA protonaciju.
Na primjer, aminokiseline u vodenoj otopini stvaraju kemijsku ravnotežu između matične molekule aminokiseline i zwitteriona. Ova kemijska ravnoteža nastaje kroz dva koraka. U prvom koraku, proton se transformira iz karboksilne skupine molekule aminokiseline u molekulu vode, tvoreći hidronijev ion i negativno nabijenu kemijsku vrstu aminokiseline. Nakon toga, u drugom koraku, proton se prenosi s hidronijevog iona na aminsku skupinu iste molekule aminokiseline, koja sada ima negativan naboj. To stvara pozitivan naboj na aminskoj skupini dok postoji negativan naboj na karboksilnoj skupini. Zbog toga dolazi do reakcije izomerizacije, formirajući zwitterion.
Slika 01: Stvaranje zwitteriona u otopini koja sadrži molekule aminokiselina
Općenito, nije moguće eksperimentalno proučavati ravnotežu između spoja i njegovog zwitteriona. Međutim, možemo steći neke uvide koristeći teorijsku pozadinu.
Što je dipol?
Pojam dipol odnosi se na električni ili magnetski dipol koji se koristi u elektromagnetizmu. Električni dipoli se bave odvajanjem suprotnih naboja (pozitivnih i negativnih naboja) u bilo kojem elektromagnetskom sustavu. npr. par električnih naboja koji imaju jednaku veličinu i suprotne predznake naboja i odvojeni su malom udaljenošću. U magnetskom dipolu možemo promatrati zatvorenu cirkulaciju sustava električne struje.
Slika 02: Dipol
Bilo da se radi o električnom dipolu ili magnetskom dipolu, možemo ih karakterizirati dipolnim momentom. Dipolni moment je vektorska veličina. U jednostavnom električnom dipolu, dipolni moment je usmjeren od negativnog naboja prema pozitivnom naboju. Veličina ovog dipolnog momenta jednaka je snazi svakog od ovih naboja, pomnoženoj s udaljenošću između tih naboja. Slično tome, postoji moment magnetskog dipola za magnetske dipole koji pokazuje kroz petlju magnetske struje. Ima veličinu koja je jednaka struji u petlji puta površini petlje.
Štoviše, mogu postojati neke druge klasifikacije za dipole; na primjer, postoji fizički dipol koji sadrži dva jednaka i suprotna točkasta naboja; točkasti dipol je granica koju možemo dobiti puštajući da razdvajanje postane nula dok zadržavamo fiksni dipolni moment, itd.
Koja je razlika između zwitteriona i dipola?
Pojmovi zwitterion i dipol povezani su jedan s drugim prema prisutnosti dvaju suprotnih fenomena u istom sustavu. Međutim, ključna razlika između zwitteriona i dipola je u tome što je zwitterion neutralna molekula s unutarnjim električnim nabojem, dok je dipol prisutnost pozitivno i negativno nabijenih krajeva ili sjevernog i južnog magnetskog pola.
Sljedeća tablica detaljno prikazuje razliku između zwitteriona i dipola.
Sažetak – Zwitterion protiv dipola
Pojmovi zwitterion i dipol povezani su jedan s drugim na temelju prisutnosti dvaju suprotnih fenomena u istom sustavu. Ključna razlika između zwitteriona i dipola je u tome što je zwitterion neutralna molekula koja ima unutarnje električne naboje, dok je dipol prisutnost pozitivno i negativno nabijenih krajeva ili sjevernog i južnog magnetskog pola.
