Un ion spectateur est un atome ou un groupe d’atomes chargé dans une réaction chimique qui ne subit pas de changement chimique ou d’état lorsque la réaction a lieu. Dans les réactions chimiques, les composés contenant des ions sont souvent dissous dans l’eau, ce qui entraîne un état appelé ions aqueux. Lorsque deux composés ioniques sont dissous dans un état aqueux, ou que les deux sont dissous dans le même solvant, leurs ions se séparent, de sorte que tous les ions qui composent le premier composé peuvent interagir avec tous les ions du second composé. Il n’est pas nécessaire que tous les ions interagissent dans cet état, et si certains ions n’interagissent pas, ils restent généralement dissous dans la solution.
Pour déterminer les ions spectateurs dans une réaction, les composés qui composent la réaction doivent être décomposés en ions, si possible. Seuls les composés ioniques peuvent être décomposés de cette manière, pas les molécules dont les atomes sont liés entre eux. Par exemple, dans une réaction entre l’hydroxyde de sodium aqueux (NaOH) et l’acide chlorhydrique aqueux (HCl), les deux composés ioniques se séparent en leurs ions, à savoir le sodium (Na), l’hydroxyde (OH), l’hydrogène (H) et le chlore (Cl ). Le résultat de cette réaction est que les ions hydrogène et hydroxyde se lient ensemble, formant de l’eau liquide (H2O). Comme ni l’ion Na ni l’ion Cl n’étaient impliqués dans la réaction, chacun était un ion spectateur.
Tout comme il peut y avoir plusieurs atomes qui composent un ion spectateur, il peut y avoir plusieurs types d’ions spectateurs dans une réaction particulière. Toutes les réactions n’ont pas d’ions spectateurs, mais celles qui ont de nombreux types distincts peuvent être difficiles à analyser à l’aide d’une équation. À cette fin, une réaction équivalente peut être décrite en utilisant l’équation ionique nette. L’équation ionique nette est l’équation de réaction avec tous les ions spectateurs retirés des deux côtés. Dans les cas où l’ion spectateur n’a pas de fonction à lui seul, cette équation simplifiée peut être utilisée sans perdre d’informations significatives sur la réaction.
Dans de nombreuses réactions, un ion spectateur n’a pas de but secondaire et n’existe que parce qu’il faisait partie d’un réactif. Malgré leur absence de finalité dans la réaction qui les génère, les ions spectateurs sont parfois utilisés dans d’autres processus. Une utilisation courante des ions spectateurs flottants est de faciliter le passage de matériaux à travers une membrane. Ils peuvent également modifier considérablement la charge électrique à l’intérieur ou à l’extérieur d’une cellule, ce qui peut avoir un impact sur la façon dont la cellule fonctionne ou répond aux stimuli. Compte tenu de ces effets possibles, le nom ion spectateur peut être quelque peu trompeur, car les ions ont le potentiel de servir un objectif.