Ključna razlika med zwitterionom in dipolom je, da je zwitterion nevtralna molekula z notranjimi električnimi naboji, medtem ko je dipol prisotnost pozitivno in negativno nabitih koncev ali severnega in južnega magnetnega pola.
Izraza zwitterion in dipol sta med seboj povezana glede na prisotnost dveh nasprotnih pojavov v istem sistemu. Na primer, zwitterioni vsebujejo pozitivne in negativne naboje v isti molekuli, medtem ko električni dipol vsebuje pozitivne in negativno nabite konce na istem električnem polju.
Kaj je Zwitterion?
Zwitterion ali notranja sol je molekula, sestavljena iz enakega števila pozitivno in negativno nabitih funkcionalnih skupin. Z drugimi besedami, zwitterion vsebuje tako kationske kot anionske skupine v isti molekuli v enakih količinah. Izraz zwitterion v glavnem prihaja skupaj z aminokislinami, vendar se uporablja tudi za molekule sulfaminske kisline, antranilno kislino in protonacijo EDTA.
Na primer, aminokisline v vodni raztopini tvorijo kemično ravnovesje med matično molekulo aminokisline in zwitterionom. To kemično ravnovesje se oblikuje v dveh korakih. V prvem koraku se proton transformira iz karboksilne skupine molekule aminokisline v molekulo vode, pri čemer nastane hidronijev ion in negativno nabite kemične vrste aminokisline. Nato se v drugi stopnji proton prenese iz hidronijevega iona na aminsko skupino iste molekule aminokisline, ki ima zdaj negativen naboj. To tvori pozitiven naboj na aminski skupini, medtem ko je na karboksilni skupini negativen naboj. Zato pride do reakcije izomerizacije, pri čemer nastane zwitterion.
Slika 01: Tvorba zwitteriona v raztopini, ki vsebuje molekule aminokislin
Na splošno ni mogoče eksperimentalno preučiti ravnovesja med spojino in njenim zwitterionom. Vendar pa lahko s teoretičnim ozadjem pridobimo nekaj vpogledov.
Kaj je dipol?
Izraz dipol se nanaša na električni ali magnetni dipol, ki se uporablja v elektromagnetizmu. Električni dipoli se ukvarjajo z ločevanjem nasprotnih nabojev (pozitivnih in negativnih nabojev) v katerem koli elektromagnetnem sistemu. Npr. par električnih nabojev, ki imata enako velikost in nasprotna predznaka naboja ter sta ločena z majhno razdaljo. V magnetnem dipolu lahko opazimo zaprto kroženje sistema električnega toka.
Slika 02: Dipol
Ne glede na to, ali gre za električni dipol ali magnetni dipol, ju lahko označimo z dipolnim momentom. Dipolni moment je vektorska količina. V preprostem električnem dipolu je dipolni moment usmerjen od negativnega naboja proti pozitivnemu naboju. Velikost tega dipolnega momenta je enaka moči vsakega od teh nabojev, pomnoženi z razdaljo med temi naboji. Podobno obstaja magnetni dipolni moment za magnetne dipole, ki kaže skozi magnetno tokovno zanko. Ima velikost, ki je enaka toku v zanki, pomnoženem s površino zanke.
Poleg tega lahko obstaja nekaj drugih klasifikacij za dipole; na primer, obstaja fizični dipol, ki vsebuje dva enaka in nasprotna točkasta naboja; točkovni dipol je meja, ki jo lahko dosežemo, če pustimo, da ločitev postane enaka nič, medtem ko ohranjamo fiksni dipolni moment itd.
Kakšna je razlika med zwitterionom in dipolom?
Izraza zwitterion in dipol sta med seboj povezana glede na prisotnost dveh nasprotnih pojavov v istem sistemu. Vendar je ključna razlika med zwitterionom in dipolom ta, da je zwitterion nevtralna molekula z notranjimi električnimi naboji, medtem ko je dipol prisotnost pozitivnih in negativno nabitih koncev ali severnega in južnega magnetnega pola.
Naslednja tabela podrobno predstavlja razliko med zwitterionom in dipolom.
Povzetek – Zwitterion proti dipolu
Izraza zwitterion in dipol sta med seboj povezana na podlagi prisotnosti dveh nasprotnih pojavov v istem sistemu. Ključna razlika med zwitterionom in dipolom je, da je zwitterion nevtralna molekula z notranjimi električnimi naboji, medtem ko je dipol prisotnost pozitivnih in negativno nabitih koncev ali severnega in južnega magnetnega pola.
