Toeschouwer-ionen zijn ionen die in een oplossing aanwezig zijn, maar niet deelnemen aan de chemische reactie van een oplossing. Wanneer reactanten dissociëren in ionen, kunnen sommige van de ionen combineren om een nieuwe verbinding te vormen. De andere ionen nemen niet deel aan deze chemische reactie en worden daarom toeschouwer-ionen genoemd. Ze zitten in de oplossing, maar 'kijken' alleen hoe de andere ionen nieuwe bindingen vormen om het nieuwe materiaal te produceren.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Toeschouwer-ionen dissociëren in een oplossing, maar nemen niet deel wanneer een chemische reactie plaatsvindt. In plaats daarvan blijven ze opgelost in de oplossing. Andere ionen in de oplossing kunnen reageren en bindingen vormen om een nieuwe verbinding te produceren, maar de toeschouwer-ionen observeren alleen. Typische toeschouwer-ionen zijn de positieve ionen van de alkalimetalen in de eerste kolom van het periodiek systeem en de halogenen in de volgende kolom.
Stoffen die fungeren als toeschouwerionen
Toeschouwer-ionen zijn afkomstig van ionische verbindingen die vrij in water oplossen, maar er niet mee reageren. Als gevolg hiervan, wanneer ze in oplossing blijven als individuele ionen in plaats van nieuwe verbindingen te vormen, staan ze bekend als toeschouwer-ionen. De andere ionen van de opgeloste verbindingen zijn degenen die deelnemen aan de chemische reacties en nieuwe reactieproducten produceren.
De alkalimetalen uit de eerste kolom van het periodiek systeem zijn een groep elementen die toeschouwer-ionen leveren. Verbindingen met atomen zoals natrium en kalium zijn ionische verbindingen waarvan de ionen in oplossing dissociëren om Na te vormen+ of K+ ionen. Een tweede groep elementen die toeschouwer-ionen vormen, zijn de halogeengassen uit de voorlaatste kolom van het periodiek systeem. Atomen zoals chloor en fluor vormen negatief geladen ionen Cl- en F-. Nadat hun ionische verbindingen in oplossing zijn gedissocieerd, blijven deze ionen in oplossing zonder deel te nemen aan de resulterende chemische reactie.
Voorbeelden van ionenreacties van toeschouwers
Wanneer een oplossing van natriumhydroxide, NaOH, wordt gemengd met zoutzuur, HCl, dissociëren de verbindingen in de ionen Na+, OH-, H+ en Cl-. De waterstof- en hydroxide-ionen reageren om water te vormen, maar de natrium- en chloorionen blijven onveranderd in oplossing. Het zijn toeschouwer-ionen omdat ze niet hebben deelgenomen aan de chemische reactie. Als het water wordt verwijderd, bijvoorbeeld door verdamping, vormen deze twee ionen de kristallen van de ionische verbinding NaCl of keukenzout, maar de ionen zelf hebben geen chemische verandering ondergaan.
Ionen die in de ene chemische reactie toeschouwer-ionen zijn, kunnen deelnemen aan een andere reactie, afhankelijk van de materialen die in oplossing worden gebracht. U voegt bijvoorbeeld zilvernitraat, AgNO. toe3, naar de bovenstaande oplossing van Na+ en Cl- ionen, zilverchloride, AgCl, slaat neer in de vorm van een witte afzetting. In dit geval is het chloorion niet langer een toeschouwer-ion en nam het deel aan de reactie om een nieuwe verbinding te vormen, zilverchloride. Het natriumion is een toeschouwer-ion gebleven en het nitraation, NO3-, is ook een toeschouwer-ion.
Terwijl toeschouwer-ionen onveranderd in oplossing blijven en niet deelnemen aan de chemische reactie, dienen ze als een leveringsmiddel voor de materialen die nodig zijn voor de reactie. Om zilverchloride te krijgen, levert het natriumion het chloorion, terwijl het nitraation het zilverion in de reactie levert. Toeschouwer-ionen brengen de deelnemers binnen voor de chemische reactie, maar doen dan niet zelf mee.