Klíčový rozdíl mezi zwitterionem a dipólem je ten, že zwitterion je neutrální molekula s vnitřními elektrickými náboji, zatímco dipól je přítomnost kladně a záporně nabitých konců nebo severních a jižních magnetických pólů.
Pojmy zwitterion a dipól spolu souvisí podle přítomnosti dvou opačných jevů ve stejném systému. Například zwitterionty obsahují kladný a záporný náboj ve stejné molekule, zatímco elektrický dipól obsahuje kladné a záporné nabité konce na stejném elektrickém poli.
Co je Zwitterion?
Zwitterion neboli vnitřní sůl je molekula sestávající ze stejného počtu kladně a záporně nabitých funkčních skupin. Jinými slovy, zwitterion obsahuje jak kationtové, tak aniontové skupiny ve stejné molekule ve stejném množství. Termín zwitterion přichází hlavně s aminokyselinami, ale používá se také s molekulami kyseliny sulfamové, kyselinou anthranilovou a protonací EDTA.
Například aminokyseliny ve vodném roztoku tvoří chemickou rovnováhu mezi molekulou mateřské aminokyseliny a zwitterionem. Tato chemická rovnováha se tvoří ve dvou krocích. V prvním kroku se proton přemění z karboxylové skupiny molekuly aminokyseliny na molekulu vody, čímž se vytvoří hydroniový iont a záporně nabité chemické druhy aminokyseliny. Poté se ve druhém kroku proton přenese z hydroniového iontu na aminovou skupinu stejné molekuly aminokyseliny, která má nyní záporný náboj. To vytváří kladný náboj na aminové skupině, zatímco na karboxylové skupině je záporný náboj. Proto dochází k izomerizační reakci za vzniku zwitteriontu.
Obrázek 01: Tvorba zwitterionu v roztoku obsahujícím molekuly aminokyselin
Obecně není možné experimentálně studovat rovnováhu mezi sloučeninou a jejím zwitterionem. Některé poznatky však můžeme získat pomocí teoretického zázemí.
Co je to Dipól?
Pojem dipól označuje elektrický nebo magnetický dipól, který se používá v elektromagnetismu. Elektrické dipóly se zabývají separací opačných nábojů (kladných a záporných nábojů) v jakémkoli elektromagnetickém systému. Např. dvojice elektrických nábojů, které mají stejnou velikost a opačné znaménko náboje a jsou odděleny malou vzdáleností. V magnetickém dipólu můžeme pozorovat uzavřenou cirkulaci systému elektrického proudu.
Obrázek 02: Dipól
Ať se jedná o elektrický dipól nebo magnetický dipól, můžeme je charakterizovat pomocí dipólového momentu. Dipólový moment je vektorová veličina. V jednoduchém elektrickém dipólu směřuje dipólový moment od záporného náboje ke kladnému náboji. Velikost tohoto dipólového momentu je rovna síle každého z těchto nábojů, krát vzdálenost mezi těmito náboji. Podobně existuje magnetický dipólový moment pro magnetické dipóly, který směřuje přes magnetickou proudovou smyčku. Má velikost, která se rovná proudu ve smyčce krát plocha smyčky.
Navíc mohou existovat některé další klasifikace pro dipóly; například existuje fyzický dipól, který obsahuje dva stejné a opačné bodové náboje; bodový dipól je limit, který můžeme získat, když necháme separaci nulovou při zachování pevného dipólového momentu atd.
Jaký je rozdíl mezi Zwitterionem a dipólem?
Pojmy zwitterion a dipól spolu souvisí podle přítomnosti dvou opačných jevů ve stejném systému. Klíčový rozdíl mezi zwitterionem a dipólem je však v tom, že zwitterion je neutrální molekula s vnitřními elektrickými náboji, zatímco dipól je přítomnost kladně a záporně nabitých konců nebo severních a jižních magnetických pólů.
V následující tabulce je podrobně uveden rozdíl mezi zwitterionem a dipólem.
Shrnutí – Zwitterion vs Dipole
Pojmy zwitterion a dipól spolu souvisí na základě přítomnosti dvou opačných jevů ve stejném systému. Klíčový rozdíl mezi zwitterionem a dipólem je v tom, že zwitterion je neutrální molekula s vnitřními elektrickými náboji, zatímco dipól je přítomnost kladně a záporně nabitých konců nebo severních a jižních magnetických pólů.
