Avainero kahtaisionin ja dipolin välillä on, että kahtaisioni on neutraali molekyyli, jossa on sisäisiä sähkövarauksia, kun taas dipoli on positiivisten ja negatiivisten varautuneiden päiden tai pohjoisen ja etelän magneettinapojen läsnäolo.
Termit kahtaisioni ja dipoli liittyvät toisiinsa sen mukaan, onko samassa järjestelmässä kaksi vastakkaista ilmiötä. Esimerkiksi kahtaisionit sisältävät positiivisia ja negatiivisia varauksia samassa molekyylissä, kun taas sähködipoli sisältää positiiviset ja negatiiviset varautuneet päät samassa sähkökentässä.
Mikä on Zwitterion?
Zwitterion tai sisäinen suola on molekyyli, joka koostuu yhtä suuresta määrästä positiivisia ja negatiivisia varautuneita funktionaalisia ryhmiä. Toisin sanoen kahtaisioni sisältää sekä kationisia että anionisia ryhmiä samassa molekyylissä yhtä paljon. Termi kahtaisioni tulee pääasiassa yhdessä aminohappojen kanssa, mutta sitä käytetään myös sulfamiinihappomolekyylien, antraniilihapon ja EDTA-protonoinnin yhteydessä.
Esimerkiksi aminohapot vesiliuoksessa muodostavat kemiallisen tasapainon kantaaminohappomolekyylin ja kahtaisionin välille. Tämä kemiallinen tasapaino muodostuu kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa protoni muunnetaan aminohappomolekyylin karboksyyliryhmästä vesimolekyyliksi, jolloin muodostuu hydroniumioni ja negatiivisesti varautuneita aminohappoja. Sen jälkeen, toisessa vaiheessa, protoni siirretään hydroniumionista saman aminohappomolekyylin amiiniryhmään, jolla on nyt negatiivinen varaus. Tämä muodostaa positiivisen varauksen amiiniryhmään, kun taas karboksyyliryhmässä on negatiivinen varaus. Siksi tapahtuu isomerointireaktio, joka muodostaa kahtaisionin.
Kuva 01: Zwitterionin muodostuminen liuoksessa, joka sisältää aminohappomolekyylejä
Yhdisteen ja sen kahtaisionin välistä tasapainoa ei yleensä ole mahdollista tutkia kokeellisesti. Voimme kuitenkin saada joitain oivalluksia käyttämällä teoreettista taustaa.
Mikä on dipoli?
Termi dipoli viittaa sähköiseen tai magneettiseen dipoliin, jota käytetään sähkömagnetismissa. Sähködipolit käsittelevät vastakkaisten varausten (positiivisten ja negatiivisten varausten) erottamista missä tahansa sähkömagneettisessa järjestelmässä. Esim. sähkövarausten pari, joilla on sama suuruus ja vastakkaiset varausmerkit ja joita erottaa pieni etäisyys. Magneettisessa dipolissa voimme havaita sähkövirtajärjestelmän suljettua kiertoa.
Kuva 02: Dipoli
Onpa kyseessä sähködipoli tai magneettinen dipoli, voimme luonnehtia niitä dipolimomentilla. Dipolimomentti on vektorisuure. Yksinkertaisessa sähködipolissa dipolimomentti suuntautuu negatiivisesta varauksesta kohti positiivista varausta. Tämän dipolimomentin suuruus on yhtä suuri kuin kunkin varauksen voimakkuus kerrottuna näiden varausten välisellä erotusetäisyydellä. Samoin magneettisilla dipoleilla on magneettinen dipolimomentti, joka osoittaa magneettisen virtasilmukan läpi. Sen suuruus on yhtä suuri kuin silmukan virta kertaa silmukan pinta-ala.
Lisäksi dipoleille voi olla muitakin luokituksia; esimerkiksi on olemassa fyysinen dipoli, joka sisältää kaksi yhtäläistä ja vastakkaista pistevarausta; pistedipoli on raja, jonka voimme saavuttaa antamalla erotuksen nollaksi säilyttäen samalla kiinteän dipolimomentin jne.
Mitä eroa on Zwitterionilla ja Dipolilla?
Termit kahtaisioni ja dipoli liittyvät toisiinsa sen mukaan, onko samassa järjestelmässä kaksi vastakkaista ilmiötä. Avainero kahtaisionin ja dipolin välillä on kuitenkin se, että kahtaisioni on neutraali molekyyli, jossa on sisäisiä sähkövarauksia, kun taas dipoli on positiivisten ja negatiivisten varautuneiden päiden tai pohjoisen ja etelän magneettinapojen läsnäolo.
Seuraava taulukko esittää yksityiskohtaisesti kahtaisionin ja dipolin välisen eron.
Yhteenveto – Zwitterion vs Dipoli
Termit kahtaisioni ja dipoli liittyvät toisiinsa perustuen kahden vastakkaisen ilmiön esiintymiseen samassa järjestelmässä. avainero kahtaisionin ja dipolin välillä on, että kahtaisioni on neutraali molekyyli, jossa on sisäisiä sähkövarauksia, kun taas dipoli on positiivisten ja negatiivisten varautuneiden päiden tai pohjoisen ja etelän magneettinapojen läsnäolo.
