Az atom körül keringő elektronok felelősek azért, hogy az atom vegyi reakciókban részt vehessen. Mindenféle vegyi anyag reagálhat egymással, az egyes atomoktól vagy ionoktól a komplex vegyületekig. A kémiai reakciók számos különböző mechanizmus útján történhetnek, és az egyszeri helyettesítő reakciók a reakciótípusok egyik csoportját képezik.
Kémiai reakciók
A kémiai reakciók alapját képezik minden életfolyamatnak, valamint a bolygónkénti különböző környezetek nem élő aspektusainak változásai. Kémiai reakció során a kémiai fajok, legyenek atomok, molekulák vagy bonyolult vegyületek, kölcsönhatásba lépnek egymással, és különböző kémiai fajokká változnak. Egyes reakciók spontán, energia bevitele nélkül is előfordulhatnak, míg más reakciók megkövetelik az energiagát legyőzését, mielőtt a reakció folytatódna.
A reakció típusai
Számos módja van annak, hogy a kémiai fajok ténylegesen kölcsönhatásba léphetnek egymással egy kémiai reakció során. Szintézisreakciókban két vagy több kémiai anyag új kémiai vegyületet képez. Bomlás közben egy összetettebb vegyület valójában két vagy több egyszerűbb anyagra bomlik. Az egyszeres és kettős helyettesítő reakciók a vegyi anyagok cseréjét jelentik a reagáló anyagok között, így az eredeti reakcióba lépő vegyületek új termékvegyületekké válnak.
Egyetlen csere
Az egyszeri helyettesítési reakciók az A + BC forma egyszerű reakciói, amelyek AC + B-t adnak. A BC vegyület reagál az A elemmel, és bekapcsolás következik be, az A elem felveszi a B elem helyét a vegyületben. Ezek a reakciók egy új vegyület, az AC képződését és a B elem felszabadulását eredményezik. Egyetlen helyettesítő reakció csak akkor megy végbe, ha a vegyületből kiszorított elem kevésbé reaktív, mint az elmozdulást végző elem.
Anionok és kationok
Az anionok olyan atomok vagy molekulák, amelyek nettó negatív töltéssel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy az atomnak vagy molekulának van egy vagy több töltött elektront nyert egy másik atomtól vagy molekulától, és így most negatív felesleget hordoz díj. A kationok viszont pozitív töltést hordoznak, mert elvesztettek egy vagy több elektronot, és a magban lévő protonok pozitív töltése nincs ellensúlyozva. A kationos és anionos fajok vonzódhatnak egymáshoz, és ionos kötés révén új molekulát alkothatnak.
Anionos és kationos egyszeri pótlás
Anionos helyettesítés esetén az anion egy másik ionos molekulával reagál. Az ionos molekula egy anionból és kationból áll, és elveszíti anionját, és a reakció előrehaladtával helyettesíti azt az új reakcióval. Kationos helyettesítés esetén a kation egy anionból és kationból álló ionos molekulával reagál, és ismét egy kapcsoló történik, az új kation helyettesíti a régi kationt. Mindkét esetben az eredmény egy új ionmolekula és a kicserélt faj felszabadulása.