Kemiske reaktioner ændrer stoffer til nye materialer med forskellige kemiske sammensætninger end de oprindelige forbindelser eller grundstoffer. I typen af reaktion kendt som enkelt erstatning eller enkelt forskydning erstatter et element et andet element i en forbindelse. Elementet, der erstatter et andet i en forbindelse, er generelt mere reaktivt end det element, det erstatter. I disse reaktioner reagerer et element altid med en forbindelse, og du ender med et element og en forbindelse som produkter.
Metaller i vandig opløsning
Hvis du placerer en kobbertråd i den vandige opløsning af sølvnitrat, ender du med sølvmetalkrystaller og kobbernitratopløsning. I denne reaktion erstatter kobberelementet sølvet i nitratforbindelsen. Tilsvarende, hvis du lægger zink i en vandig opløsning af kobbernitrat, erstatter zink kobberet i en enkelt erstatningsreaktion. Produkterne fra denne kemiske reaktion er kobber og zinknitrat.
Metaller i syre
Nogle metaller og syrer vil involvere sig i enkelterstatningsreaktioner. Når zink dyppes i saltsyre, fortrænges brintet i saltsyren og danner zinkchlorid, hvilket efterlader hydrogenatomer som det andet reaktionsprodukt. Metaller generelt vil fortrænge brint fra en syre, ifølge HyperPhysics Department of Georgia State University. Andre eksempler inkluderer reaktionen mellem magnesium og saltsyre, som danner magnesium chlorid og hydrogen og kalium og svovlsyre, der danner kaliumsulfat og hydrogen gas.
Thermite reaktion
Thermitreaktionen mellem jernoxid og aluminium er en enkelt erstatningsreaktion, der er eksoterm, hvilket betyder, at den afgiver varme. Den ekstreme varme, der frigøres fra denne reaktion, er tilstrækkelig til at smelte jernproduktet. I reaktionen erstatter aluminium jern, så produkterne er jern og aluminiumoxid. Denne reaktion er også en oxidationsreduktionsreaktion eller redoxreaktion, hvor aluminium oxideres til dannelse af aluminiumoxid, da jernoxidet reduceres til jernmolekyler.
Ikke-metalliske reaktioner
Mens mange enkeltudskiftningsreaktioner involverer metaller, der erstatter hinanden, kan udskiftninger forekomme mellem ikke-metaller. For eksempel vil halogenchloret fortrænge brom i en natriumbromidforbindelse, fordi halogen er mere reaktivt end brom. De resulterende produkter er natriumchlorid og brom. Tilsvarende erstatter brom iod i en reaktion mellem brom og kaliumiodid eller calciumiodid. Disse reaktioner opstår, fordi brom er mere reaktivt end jod.