Οι διαφορές μεταξύ Ανιονικής και Κατιονικής Μονής Αντικατάστασης

Τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου είναι υπεύθυνα για την ικανότητα αυτού του ατόμου να συμμετέχει σε χημικές αντιδράσεις. Όλα τα είδη χημικών ουσιών μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους, από μεμονωμένα άτομα ή ιόντα έως πολύπλοκες ενώσεις. Οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν με έναν αριθμό διαφορετικών μηχανισμών και οι αντιδράσεις μεμονωμένης αντικατάστασης είναι μία ομάδα τύπων αντίδρασης.

Οι χημικές αντιδράσεις είναι το θεμέλιο όλων των διαδικασιών ζωής και επίσης των αλλαγών στις μη ζωτικές πτυχές διαφορετικών περιβαλλόντων σε όλο τον πλανήτη. Σε μια χημική αντίδραση, τα χημικά είδη, είτε άτομα, μόρια ή πολύπλοκες ενώσεις, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και υφίστανται αλλαγή σε διαφορετικά χημικά είδη. Ορισμένες αντιδράσεις μπορεί να εμφανιστούν αυθόρμητα, χωρίς την εισαγωγή ενέργειας, ενώ άλλες αντιδράσεις απαιτούν να ξεπεραστεί ένα ενεργειακό φράγμα προτού προχωρήσει η αντίδραση.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους τα χημικά είδη μπορούν πραγματικά να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Στις αντιδράσεις σύνθεσης, δύο ή περισσότερες χημικές ουσίες αντιδρούν σχηματίζοντας μια νέα χημική ένωση. Στην αποσύνθεση, από την άλλη πλευρά, μια πιο σύνθετη ένωση διασπάται πραγματικά σε δύο ή περισσότερες απλούστερες ουσίες. Οι απλές και διπλές αντιδράσεις αντικατάστασης περιλαμβάνουν ανταλλαγή χημικών ειδών μεταξύ των αντιδρώντων ουσιών έτσι ώστε οι αρχικές αντιδρώντες ενώσεις να γίνουν ενώσεις νέου προϊόντος.

Οι μεμονωμένες αντιδράσεις αντικατάστασης είναι απλές αντιδράσεις της μορφής A + BC δίνει AC + B. Η ένωση BC αντιδρά με το στοιχείο Α και εμφανίζεται ένας διακόπτης, με το στοιχείο Α να αντικαθιστά το στοιχείο Β στην ένωση. Αυτές οι αντιδράσεις έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας νέας ένωσης, AC και την απελευθέρωση του στοιχείου Β. Μια απλή αντίδραση αντικατάστασης θα πραγματοποιηθεί μόνο όταν το στοιχείο που μετατοπίζεται από την ένωση είναι λιγότερο αντιδραστικό από το στοιχείο που κάνει την μετατόπιση.

Τα ανιόντα είναι άτομα ή μόρια που έχουν καθαρό αρνητικό φορτίο, που σημαίνει ότι το άτομο ή το μόριο έχει απέκτησε ένα ή περισσότερα φορτισμένα ηλεκτρόνια από άλλο άτομο ή μόριο και έτσι φέρνει πλέον υπερβολικό αρνητικό χρέωση. Τα κατιόντα, από την άλλη πλευρά, φέρουν θετικό φορτίο επειδή έχουν χάσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια και το θετικό φορτίο των πρωτονίων στον πυρήνα δεν αντισταθμίζεται. Τα κατιονικά και ανιονικά είδη μπορούν να έλκονται μεταξύ τους και να σχηματίζουν ένα νέο μόριο μέσω ιοντικής σύνδεσης.

Σε ανιονική αντικατάσταση, ένα ανιόν αντιδρά με ένα άλλο ιοντικό μόριο. Το ιοντικό μόριο αποτελείται από ένα ανιόν και κατιόν και χάνει το ανιόν του, αντικαθιστώντας το με το νέο αντιδρών ανιόν καθώς προχωρά η αντίδραση. Στην κατιονική αντικατάσταση, ένα κατιόν αντιδρά με ένα ιοντικό μόριο που αποτελείται από ένα ανιόν και κατιόν και, πάλι, γίνεται ένας διακόπτης, με το νέο κατιόν να αντικαθιστά το παλιό κατιόν. Και στις δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμα είναι ένα νέο ιοντικό μόριο και η απελευθέρωση του είδους που αντικαταστάθηκε.