Skatītāju joni ir joni, kas atrodas šķīdumā, bet nepiedalās šķīduma ķīmiskajā reakcijā. Kad reaģenti disociējas jonos, daži no joniem var apvienoties, veidojot jaunu savienojumu. Pārējie joni nepiedalās šajā ķīmiskajā reakcijā, tāpēc tos sauc par skatītāju joniem. Tie ir risinājumā, bet tikai "skatās", kad pārējie joni veido jaunas saites, lai radītu jauno materiālu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Skatītāju joni disociējas šķīdumā, bet nepiedalās, kad notiek ķīmiskā reakcija. Tā vietā tie paliek izšķīdināti šķīdumā. Citi šķīdumā esošie joni var reaģēt un veidot saites, lai iegūtu jaunu savienojumu, bet skatītāju joni tikai novēro. Tipiski skatītāju joni ir sārmu metālu pozitīvie joni periodiskās tabulas pirmajā kolonnā un halogēni nākamajā pēdējā kolonnā.
Vielas, kas darbojas kā skatītāju joni
Skatītāju joni nāk no jonu savienojumiem, kas brīvi izšķīst ūdenī, bet ar to nereaģē. Rezultātā, kad tie paliek šķīdumā kā atsevišķi joni, nevis veido jaunus savienojumus, tos sauc par skatītāju joniem. Pārējie izšķīdušo savienojumu joni piedalās ķīmiskajās reakcijās un rada jaunus reakcijas produktus.
Sārmu metāli no periodiskās tabulas pirmās kolonnas ir viena elementu grupa, kas nodrošina skatītāju jonus. Savienojumi ar atomiem, piemēram, nātriju un kāliju, ir jonu savienojumi, kuru joni šķīdumā sadalās, veidojot Na+ vai K+ joni. Otra elementu grupa, kas veido skatītāju jonus, ir halogēna gāzes no periodiskās tabulas otrās līdz pēdējās kolonnas. Tādi atomi kā hlors un fluors veido negatīvi lādētus jonus Cl- un F-. Pēc jonu savienojumu disociācijas šķīdumā šie joni paliek šķīdumā, nepiedaloties rezultātajā ķīmiskajā reakcijā.
Skatītāju jonu reakciju piemēri
Ja nātrija hidroksīda NaOH šķīdumu sajauc ar sālsskābi, HCl, savienojumi disociējas jonos Na+, OH-, H+ un Cl-. Ūdeņraža un hidroksīda joni reaģē, veidojot ūdeni, bet nātrija un hlora joni šķīdumā paliek nemainīgi. Viņi ir skatītāju joni, jo viņi nepiedalījās ķīmiskajā reakcijā. Ja ūdens tiek noņemts, piemēram, iztvaicējot, šie divi joni veidos jonu savienojuma NaCl jeb galda sāls kristālus, bet paši joni nav ķīmiski mainījušies.
Joni, kas ir skatītāju joni vienā ķīmiskā reakcijā, var piedalīties citā reakcijā atkarībā no šķīdumā ievietotajiem materiāliem. Piemēram, jūs pievienojat sudraba nitrātu, AgNO3, uz iepriekš minēto Na šķīdumu+ un Cl- joni, sudraba hlorīds, AgCl, izgulsnējas baltas nogulsnes veidā. Šajā gadījumā hlora jons vairs nav skatītāja jons un ir piedalījies reakcijā, veidojot jaunu savienojumu - sudraba hlorīdu. Nātrija jons ir palicis kā skatītāja jons, un nitrāta jons - NO3-, ir arī skatītāju jons.
Kamēr skatītāju joni šķīdumā paliek nemainīgi un nepiedalās ķīmiskajā reakcijā, tie kalpo kā reakcijai nepieciešamo materiālu piegādes līdzeklis. Lai iegūtu sudraba hlorīdu, nātrija jons piegādā hlora jonu, bet nitrāta jons - sudraba jonu reakcijā. Skatītāju joni piesaista dalībniekus ķīmiskajai reakcijai, bet pēc tam paši nepiedalās.