Zuschauerionen sind Ionen, die in einer Lösung vorhanden sind, aber nicht an der chemischen Reaktion einer Lösung teilnehmen. Wenn Reaktanten in Ionen dissoziieren, können sich einige der Ionen zu einer neuen Verbindung verbinden. Die anderen Ionen nehmen an dieser chemischen Reaktion nicht teil und werden daher als Zuschauerionen bezeichnet. Sie befinden sich in der Lösung, aber "sehen" nur zu, wie die anderen Ionen neue Bindungen eingehen, um das neue Material zu erzeugen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Zuschauerionen dissoziieren in einer Lösung, nehmen aber nicht daran teil, wenn eine chemische Reaktion stattfindet. Stattdessen bleiben sie in der Lösung gelöst. Andere Ionen in der Lösung können reagieren und Bindungen bilden, um eine neue Verbindung herzustellen, aber die Zuschauerionen beobachten nur. Typische Zuschauerionen sind die positiven Ionen der Alkalimetalle in der ersten Spalte des Periodensystems und der Halogene in der vorletzten Spalte.
Substanzen, die als Zuschauerionen wirken
Zuschauerionen stammen von ionischen Verbindungen, die sich frei in Wasser lösen, aber nicht damit reagieren. Wenn sie als einzelne Ionen in Lösung bleiben, anstatt neue Verbindungen zu bilden, werden sie daher als Zuschauerionen bezeichnet. Die anderen Ionen aus den gelösten Verbindungen nehmen an den chemischen Reaktionen teil und erzeugen neue Reaktionsprodukte.
Die Alkalimetalle aus der ersten Spalte des Periodensystems sind eine Gruppe von Elementen, die Zuschauerionen liefern. Verbindungen mit Atomen wie Natrium und Kalium sind ionische Verbindungen, deren Ionen in Lösung zu Na dissoziieren+ oder K+ Ionen. Eine zweite Gruppe von Elementen, die Zuschauerionen bilden, sind die Halogengase aus der vorletzten Spalte des Periodensystems. Atome wie Chlor und Fluor bilden negativ geladene Ionen Cl- und F-. Nachdem ihre ionischen Verbindungen in Lösung dissoziieren, bleiben diese Ionen in Lösung, ohne an der resultierenden chemischen Reaktion teilzunehmen.
Beispiele für Zuschauerionenreaktionen
Wenn eine Lösung von Natriumhydroxid, NaOH, mit Salzsäure, HCl, gemischt wird, dissoziieren die Verbindungen in die Ionen Na+, OH-, H+ und Cl-. Die Wasserstoff- und Hydroxidionen reagieren zu Wasser, die Natrium- und Chlorionen bleiben jedoch unverändert in Lösung. Sie sind Zuschauerionen, weil sie an der chemischen Reaktion nicht teilgenommen haben. Wird das Wasser entfernt, beispielsweise durch Verdunstung, bilden diese beiden Ionen die Kristalle der ionischen Verbindung NaCl oder Kochsalz, die Ionen selbst haben jedoch keine chemische Veränderung erfahren.
Ionen, die bei einer chemischen Reaktion Zuschauerionen sind, können in Abhängigkeit von den in Lösung gebrachten Materialien an einer anderen Reaktion teilnehmen. Zum Beispiel fügen Sie Silbernitrat, AgNO3, zur obigen Lösung von Na+ und Cl- Ionen, Silberchlorid, AgCl, fällt in Form eines weißen Niederschlags aus. In diesem Fall hat das Chlor-Ion aufgehört, ein Zuschauer-Ion zu sein und nimmt an der Reaktion teil, um eine neue Verbindung, Silberchlorid, zu bilden. Das Natrium-Ion ist ein Zuschauer-Ion geblieben und das Nitration, NO3-, ist auch ein Zuschauer-Ion.
Während Zuschauerionen unverändert in Lösung bleiben und nicht an der chemischen Reaktion teilnehmen, dienen sie als Transportmittel für die für die Reaktion benötigten Stoffe. Um Silberchlorid zu erhalten, liefert das Natriumion das Chlorion, während das Nitration das Silberion in die Reaktion liefert. Zuschauerionen bringen die Teilnehmer für die chemische Reaktion ein, nehmen dann aber selbst nicht teil.