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.
