Ключевое различие между амфолитом и амфотерным заключается в том, что термин «амфотерный» означает способность молекулы действовать как кислота или основание, тогда как амфолит - это молекула, которая является амфотерной.
Мы сталкиваемся с молекулами, которые мы классифицируем как основные, кислые или нейтральные. Основные растворы имеют значения pH выше 7, а кислые растворы имеют значения pH ниже 7. Растворы со значением pH 7 являются нейтральными растворами. Есть некоторые молекулы, которые отличаются от этой нормальной классификации. Амфолиты являются одной из таких молекул. Они имеют как кислотную, так и основную химическую природу.
Что такое амфолит?
Амфолит представляет собой молекулу, имеющую как основные, так и кислотные группы. Лучшим и наиболее распространенным примером амфолита являются аминокислоты. Мы знаем, что все аминокислоты имеют группы -COOH, -NH2 и -H, связанные с углеродом. Карбоксильная группа (-COOH) действует как кислотная группа в аминокислоте, а аминогруппа (-NH2) действует как основная группа. Помимо этого, в каждой аминокислоте есть группа -R. Группа R отличается от одной аминокислоты к другой. Простейшая аминокислота, в которой R-группа представляет собой H, - это глицин.
Однако группа R в некоторых аминокислотах содержит дополнительные карбоксильные группы или аминогруппы. Например, лизин, гистидин и аргинин представляют собой аминокислоты, имеющие дополнительные аминогруппы. Аспарагиновые кислоты, глутаминовые кислоты содержат дополнительные карбоксильные группы. Кроме того, некоторые из них содержат группы -ОН, которые при определенных обстоятельствах могут выступать в качестве основания или кислоты (тирозин). Из-за кислотных и основных групп они обычно имеют как минимум два значения pKa (если имеется более одной группы -NH2 или группы -COOH, то будет более двух pKa ценности). Поэтому кривые титрования амфолитов сложнее, чем обычные кривые титрования.
Рисунок 01: Аминокислота в ее (1) неионизированной и (2) цвиттерионной формах
Вхождение
В различных системах амфолиты встречаются в различных заряженных формах в зависимости от рН. Например, в кислом растворе аминогруппа аминокислот будет находиться в положительно заряженном состоянии, а карбоксильная группа будет существовать как -COOH. В щелочном растворе pH карбоксильная группа будет существовать в форме карбоксилатного аниона (-COO-), а аминогруппа будет представлена в виде -NH2
В организме человека pH близок к 7,4. Следовательно, при этом рН аминокислоты присутствуют в виде цвиттер-ионов. Здесь аминогруппа подвергается протонированию и имеет положительный заряд, тогда как карбоксильная группа имеет отрицательный заряд. Следовательно, суммарный заряд молекулы равен нулю. В этот момент молекула достигает своей изоэлектрической точки.
Что такое амфотерность?
Термин «амфотерный» означает способность молекулы, иона или любого другого комплексного соединения действовать как основание и кислота. Есть некоторые молекулы, которые обладают обоими этими свойствами при определенных обстоятельствах. Кроме того, существуют некоторые оксиды и гидроксиды металлов, являющиеся амфотерными.
Рисунок 02: Амфотерные соединения
Например, оксид цинка (ZnO), оксид алюминия (Al2O3), гидроксид алюминия (Al(OH) 3), а оксиды свинца амфотерны. В кислых средах они действуют как основания, а в щелочных - как кислоты. Наиболее распространенными и хорошо известными амфотерными молекулами являются аминокислоты, которые мы можем наблюдать во всех биологических системах.
В чем разница между амфолитом и амфотерным?
Амфолит представляет собой молекулу, имеющую как основные, так и кислотные группы, и термин «амфотерный» означает способность молекулы, иона или любого другого комплексного соединения действовать как основание и кислота. Ключевое различие между амфолитом и амфотерным заключается в том, что термин «амфотерный» означает способность молекулы действовать как кислота или основание, тогда как амфолит - это молекула, которая является амфотерной.
Кроме того, оксид цинка, оксид алюминия, гидроксид алюминия и оксиды свинца являются амфотерными и ведут себя по-разному в кислых и щелочных растворах. Однако это не амфолиты, поскольку в этих молекулах нет кислотных и основных групп. Так или иначе, аминокислота представляет собой амфолит, в одной молекуле которого присутствуют как кислотные, так и основные группы. Следовательно, он также амфотерен.
Резюме - Амфолит против амфотерного
Амфотерность означает способность молекул действовать как кислота или основание. Амфолиты - молекулы, которые являются амфотерными. Следовательно, амфолиты имеют как кислотные, так и основные группы. Следовательно, ключевое различие между амфолитом и амфотерным заключается в том, что термин «амфотерный» означает способность молекулы действовать как кислота или основание, тогда как амфолит - это молекула, которая является амфотерной.
