יונים של צופים הם יונים שנמצאים בתמיסה אך אינם לוקחים חלק בתגובה הכימית של התמיסה. כאשר מגיבים מתנתקים ליונים, חלק מהיונים עשויים להשתלב וליצור תרכובת חדשה. היונים האחרים אינם לוקחים חלק בתגובה כימית זו ולכן מכונים יונים של צופים. הם נמצאים בפתרון אך רק "צופים" בשאר היונים שיוצרים קשרים חדשים לייצור החומר החדש.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
יוני הצופים מתנתקים בתמיסה אך אינם משתתפים כאשר מתרחשת תגובה כימית. במקום זאת הם נשארים מומסים בתמיסה. יונים אחרים בתמיסה עשויים להגיב וליצור קשרים ליצירת תרכובת חדשה, אך יוני הצופה פשוט מתבוננים. יונים צופים אופייניים הם היונים החיוביים של המתכות האלקליות בעמודה הראשונה בטבלה המחזורית וההלוגנים שנמצאים בסמוך לעמודה האחרונה.
חומרים המשמשים כאיוני צופה
יונים של צופים מגיעים מתרכובות יוניות המתמוססות בחופשיות במים אך אינן מגיבות איתן. כתוצאה מכך, כאשר הם נשארים בתמיסה כיונים בודדים במקום להרכיב תרכובות חדשות, הם מכונים יונים של צופים. היונים האחרים מהתרכובות שהתמוססו הם אלה שלוקחים חלק בתגובות הכימיות ומייצרים מוצרי תגובה חדשים.
המתכות האלקליות מהעמודה הראשונה בטבלה המחזורית הן קבוצה אחת של יסודות המספקים יונים של צופים. תרכובות עם אטומים כגון נתרן ואשלגן הן תרכובות יוניות שהיונים שלהן מתנתקות בתמיסה ליצירת Na
+ או K+ יונים. קבוצה שנייה של אלמנטים היוצרים יונים של צופים הם גזי ההלוגן מהעמודה השנייה לאחרונה בטבלה המחזורית. אטומים כמו כלור ופלואור יוצרים יונים טעונים שלילית Cl- ו- F-. לאחר התרכובות היוניות שלהם מתנתקות בתמיסה, יונים אלה נשארים בתמיסה מבלי לקחת חלק בתגובה הכימית שנוצרה.דוגמאות לתגובות יון של הצופה
כאשר תערובת של נתרן הידרוקסיד, NaOH, מעורבבת עם חומצה הידרוכלורית, HCl, התרכובות מתנתקות ליונים Na+, אוה-, ח+ וקל-. יוני המימן וההידרוקסיד מגיבים ליצירת מים, אך יוני הנתרן והכלור נשארים בתמיסה ללא שינוי. הם יונים של צופים מכיוון שהם לא לקחו חלק בתגובה הכימית. אם מסירים את המים, למשל על ידי אידוי, שני היונים הללו יהוו את הגבישים של התרכובת היונית NaCl, או מלח שולחן, אך היונים עצמם לא עברו שום שינוי כימי.
יונים שהם יונים של צופים בתגובה כימית אחת יכולים לקחת חלק בתגובה אחרת, תלוי בחומרים המונחים בתמיסה. לדוגמה, אתה מוסיף חנקת כסף, AgNO3, לפיתרון הנ"ל של Na+ וקל- יונים, כסף כלורי, AgCl, מזרז בצורה של פיקדון לבן. במקרה זה יון הכלור הפסיק להיות יון צופה והשתתף בתגובה ליצירת תרכובת חדשה, כלוריד כסף. יון הנתרן נותר יון צופה ויון החנקות, NO3-, הוא גם יון צופה.
בעוד שיוני הצופים נותרים ללא שינוי בתמיסה ואינם לוקחים חלק בתגובה הכימית, הם משמשים אמצעי מסירה עבור החומרים הנדרשים לתגובה. כדי לקבל כלוריד כסף, יון הנתרן מעביר את יון הכלור ואילו יון החנקות מביא את יון הכסף לתגובה. יונים של צופים מביאים את המשתתפים לצורך התגובה הכימית אך אז אינם לוקחים חלק בעצמם.