Le differenze tra sostituzione singola anionica e cationica

Gli elettroni che orbitano attorno al nucleo di un atomo sono responsabili della capacità di quell'atomo di prendere parte alle reazioni chimiche. Tutti i tipi di sostanze chimiche possono reagire tra loro, da singoli atomi o ioni a composti complessi. Le reazioni chimiche possono avvenire con un numero di meccanismi diversi e le singole reazioni di sostituzione sono un gruppo di tipi di reazione.

Le reazioni chimiche sono il fondamento di tutti i processi vitali e anche dei cambiamenti negli aspetti non viventi dei diversi ambienti in tutto il pianeta. In una reazione chimica, le specie chimiche, siano essi atomi, molecole o composti complicati, interagiscono tra loro e si trasformano in specie chimiche diverse. Alcune reazioni possono avvenire spontaneamente, senza l'apporto di energia, mentre altre reazioni richiedono il superamento di una barriera energetica prima che la reazione possa procedere.

Esistono numerosi modi in cui le specie chimiche possono effettivamente interagire tra loro durante una reazione chimica. Nelle reazioni di sintesi, due o più sostanze chimiche reagiscono per formare un nuovo composto chimico. Nella decomposizione, invece, un composto più complesso si scompone in due o più sostanze più semplici. Le reazioni di sostituzione singola e doppia comportano uno scambio di specie chimiche tra le sostanze reagenti in modo che i composti reagenti originali diventino nuovi composti di prodotto.

Le reazioni di sostituzione singola sono semplici reazioni della forma A + BC dà AC + B. Il composto BC reagisce con l'elemento A e si verifica un interruttore, con l'elemento A che prende il posto dell'elemento B nel composto. Queste reazioni portano alla formazione di un nuovo composto, AC, e al rilascio dell'elemento B. Una singola reazione di sostituzione avrà luogo solo quando l'elemento che viene spostato dal composto è meno reattivo dell'elemento che esegue lo spostamento.

Gli anioni sono atomi o molecole che hanno una carica netta negativa, il che significa che l'atomo o la molecola ha acquisito uno o più elettroni carichi da un altro atomo o molecola e quindi ora porta un eccesso di negativo caricare. I cationi, invece, portano una carica positiva perché hanno perso uno o più elettroni e la carica positiva dei protoni nel nucleo non è controbilanciata. Le specie cationiche e anioniche possono essere attratte l'una dall'altra e formare una nuova molecola attraverso il legame ionico.

Nella sostituzione anionica, un anione reagisce con un'altra molecola ionica. La molecola ionica è costituita da un anione e da un catione e perde il suo anione, sostituendolo con il nuovo anione reagente man mano che la reazione procede. Nella sostituzione cationica, un catione reagisce con una molecola ionica composta da un anione e da un catione e, di nuovo, avviene uno scambio, con il nuovo catione che sostituisce il vecchio catione. In entrambi i casi, il risultato è una nuova molecola ionica e il rilascio della specie che è stata sostituita.