Химичните реакции превръщат веществата в нови материали с различен химичен състав от оригиналните съединения или елементи. При типа реакция, известен като единично заместване или единично изместване, един елемент замества друг елемент в съединение. Елементът, който замества друг в съединение, обикновено е по-реактивен от елемента, който замества. При тези реакции един елемент винаги реагира със съединение и вие в крайна сметка получавате елемент и съединение като продукти.
Метали във воден разтвор
Ако поставите медна жица във водния разтвор на сребърен нитрат, ще получите кристали от сребърен метал и разтвор на меден нитрат. В тази реакция медният елемент замества среброто в нитратното съединение. По същия начин, ако поставите цинк във воден разтвор на меден нитрат, цинкът замества медта в една реакция на заместване. Продуктите на тази химическа реакция са мед и цинков нитрат.
Метали в киселина
Някои метали и киселини ще участват в единични реакции на заместване. Когато е потопен в солна киселина, цинкът ще измести водорода в солната киселина и ще образува цинков хлорид, оставяйки водородни атоми като другия продукт на реакцията. Като цяло металите ще изместят водорода от киселина, според катедрата по хиперфизика на държавния университет в Джорджия. Други примери включват реакцията между магнезий и солна киселина, която образува магнезий хлорид и водород и калий и сярна киселина, които образуват калиев сулфат и водород газ.
Термитна реакция
Термитната реакция между железен оксид и алуминий е единична реакция на заместване, която е екзотермична, което означава, че отделя топлина. Екстремната топлина, отделена от тази реакция, е достатъчна, за да стопи железния продукт. В реакцията алуминият замества желязото, така че продуктите са желязо и алуминиев оксид. Тази реакция е също реакция на окисление-редукция или окислително-редукционна реакция, при която алуминият се окислява, образувайки алуминиев оксид, тъй като железният оксид се редуцира до железни молекули.
Неметални реакции
Докато много единични реакции на заместване включват метали, които се заменят взаимно, замествания могат да възникнат между неметали. Например, халогенният хлор ще измести брома в съединение на натриев бромид, тъй като халогенът е по-реактивен от брома. Получените продукти са натриев хлорид и бром. По подобен начин бромът замества йода в реакция между бром и калиев йодид или калциев йодид. Тези реакции възникват, тъй като бромът е по-реактивен от йода.