Les ions spectateurs sont des ions qui sont présents dans une solution mais ne participent pas à la réaction chimique d'une solution. Lorsque les réactifs se dissocient en ions, certains des ions peuvent se combiner pour former un nouveau composé. Les autres ions ne participent pas à cette réaction chimique et sont donc appelés ions spectateurs. Ils sont dans la solution mais ne font que « regarder » pendant que les autres ions forment de nouvelles liaisons pour produire le nouveau matériau.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les ions spectateurs se dissocient dans une solution mais ne participent pas à une réaction chimique. Au lieu de cela, ils restent dissous dans la solution. D'autres ions dans la solution peuvent réagir et former des liaisons pour produire un nouveau composé, mais les ions spectateurs ne font qu'observer. Les ions spectateurs typiques sont les ions positifs des métaux alcalins dans la première colonne du tableau périodique et les halogènes dans l'à côté de la dernière colonne.
Substances qui agissent comme des ions spectateurs
Les ions spectateurs proviennent de composés ioniques qui se dissolvent librement dans l'eau mais ne réagissent pas avec elle. En conséquence, lorsqu'ils restent en solution sous forme d'ions individuels plutôt que de former de nouveaux composés, ils sont appelés ions spectateurs. Les autres ions des composés dissous sont ceux qui participent aux réactions chimiques et produisent de nouveaux produits de réaction.
Les métaux alcalins de la première colonne du tableau périodique sont un groupe d'éléments qui fournissent des ions spectateurs. Les composés avec des atomes tels que le sodium et le potassium sont des composés ioniques dont les ions se dissocient en solution pour former Na+ ou K+ ions. Un deuxième groupe d'éléments qui forment des ions spectateurs sont les gaz halogènes de l'avant-dernière colonne du tableau périodique. Les atomes tels que le chlore et le fluor forment des ions chargés négativement Cl- et F-. Une fois que leurs composés ioniques se sont dissociés en solution, ces ions restent en solution sans participer à la réaction chimique résultante.
Exemples de réactions d'ions spectateurs
Lorsqu'une solution d'hydroxyde de sodium, NaOH, est mélangée avec de l'acide chlorhydrique, HCl, les composés se dissocient en ions Na+, OH-, H+ et Cl-. Les ions hydrogène et hydroxyde réagissent pour former de l'eau, mais les ions sodium et chlore restent inchangés en solution. Ce sont des ions spectateurs car ils n'ont pas participé à la réaction chimique. Si l'eau est éliminée, par exemple par évaporation, ces deux ions formeront les cristaux du composé ionique NaCl, ou sel de table, mais les ions eux-mêmes n'ont subi aucune modification chimique.
Les ions qui sont des ions spectateurs dans une réaction chimique peuvent participer à une autre réaction, selon les matériaux mis en solution. Par exemple, vous ajoutez du nitrate d'argent, AgNO3, à la solution ci-dessus de Na+ et Cl- ions, chlorure d'argent, AgCl, précipite sous forme d'un dépôt blanc. Dans ce cas, l'ion chlore a cessé d'être un ion spectateur et a pris part à la réaction pour former un nouveau composé, le chlorure d'argent. L'ion sodium est resté un ion spectateur et l'ion nitrate, NO3-, est aussi un ion spectateur.
Alors que les ions spectateurs restent inchangés en solution et ne participent pas à la réaction chimique, ils servent de moyen de livraison pour les matériaux nécessaires à la réaction. Pour obtenir du chlorure d'argent, l'ion sodium délivre l'ion chlore tandis que l'ion nitrate délivre l'ion argent dans la réaction. Les ions spectateurs amènent les participants à la réaction chimique mais ne participent pas ensuite eux-mêmes.