Katseluionit ovat ioneja, jotka ovat läsnä liuoksessa, mutta eivät osallistu liuoksen kemialliseen reaktioon. Kun reagoivat aineet hajoavat ioneiksi, jotkut ionit voivat yhdistyä muodostaen uuden yhdisteen. Muut ionit eivät osallistu tähän kemialliseen reaktioon, ja siksi niitä kutsutaan katseluioneiksi. Ne ovat ratkaisussa, mutta vain "tarkkailevat", kun muut ionit muodostavat uusia sidoksia uuden materiaalin tuottamiseksi.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Katseluionit hajoavat liuoksesta, mutta eivät osallistu kemiallisen reaktion tapahtuessa. Sen sijaan ne pysyvät liuenneina liuokseen. Muut liuoksessa olevat ionit voivat reagoida ja muodostaa sidoksia uuden yhdisteen tuottamiseksi, mutta katsojaionit vain tarkkailevat. Tyypillisiä katseluioneja ovat alkalimetallien positiiviset ionit jaksollisen järjestelmän ensimmäisessä sarakkeessa ja halogeenit viimeisen sarakkeen seuraavassa sarakkeessa.
Aineet, jotka toimivat katseluionina
Katseluionit tulevat ioniyhdisteistä, jotka liukenevat vapaasti veteen, mutta eivät reagoi sen kanssa. Tämän seurauksena, kun ne pysyvät liuoksessa yksittäisinä ioneina pikemminkin kuin muodostavat uusia yhdisteitä, ne tunnetaan katseluioneiksi. Muut liuenneiden yhdisteiden ionit osallistuvat kemiallisiin reaktioihin ja tuottavat uusia reaktiotuotteita.
Jaksollisen järjestelmän ensimmäisen sarakkeen alkalimetallit ovat yksi ryhmä elementtejä, jotka tuottavat katseluioneja. Yhdisteet atomien kanssa, kuten natrium ja kalium, ovat ionisia yhdisteitä, joiden ionit hajoavat liuoksessa Na: ksi+ tai K.+ ioneja. Toinen ryhmä katsojaioneja muodostavia elementtejä ovat jaksollisen järjestelmän toisen - viimeisen sarakkeen halogeenikaasut. Atomit, kuten kloori ja fluori, muodostavat negatiivisesti varautuneita ioneja Cl- ja F-. Sen jälkeen kun ioniset yhdisteet hajoavat liuoksessa, nämä ionit pysyvät liuoksessa ottamatta osaa tuloksena olevaan kemialliseen reaktioon.
Esimerkkejä katselu-ionireaktioista
Kun natriumhydroksidin, NaOH, liuos sekoitetaan kloorivetyhapon, HCl: n kanssa, yhdisteet hajoavat ioneiksi Na+, VAI NIIN-, H+ ja Cl-. Vety- ja hydroksidi-ionit reagoivat muodostaen vettä, mutta natrium- ja kloori-ionit pysyvät liuoksessa muuttumattomina. Ne ovat katsojaioneja, koska ne eivät osallistuneet kemialliseen reaktioon. Jos vesi poistetaan esimerkiksi haihduttamalla, nämä kaksi ionia muodostavat ionisen yhdisteen NaCl tai pöytäsuolan kiteet, mutta itse ioneissa ei ole tapahtunut mitään kemiallista muutosta.
Ionit, jotka ovat katseluioneja yhdessä kemiallisessa reaktiossa, voivat osallistua toiseen reaktioon riippuen liuokseen asetetuista materiaaleista. Lisäät esimerkiksi hopeanitraattia, AgNO3, yllä olevaan Na-liuokseen+ ja Cl- ionit, hopeakloridi, AgCl, saostuvat valkoisen kerrostuman muodossa. Tässä tapauksessa kloori-ioni on lakannut olemasta katselu-ioni ja osallistunut reaktioon uuden yhdisteen, hopeakloridin, muodostamiseksi. Natrium-ioni on pysynyt katselu-ionina ja nitraatti-ioni, NO3-, on myös katsojaioni.
Vaikka katsojaionit pysyvät muuttumattomina liuoksessa eivätkä osallistu kemiallisessa reaktiossa, ne toimivat toimitustapana reaktiossa tarvittaville materiaaleille. Saadakseen hopeakloridia natriumioni toimittaa kloori-ionin, kun taas nitraatti-ioni kuljettaa hopeaionin reaktioon. Katseluionit tuovat osallistujat mukaan kemialliseen reaktioon, mutta eivät sitten osallistu itse.