ელექტრონები, რომლებიც ორბიტაზე მოძრაობენ ატომის ბირთვზე, პასუხისმგებელნი არიან ამ ატომის უნარზე მონაწილეობა მიიღონ ქიმიურ რეაქციებში. ყველა სახის ქიმიურ ნივთიერებას შეუძლია ერთმანეთთან რეაგირება, ცალკეული ატომებიდან ან იონებიდან დაწყებული რთული ნაერთებით დამთავრებული. ქიმიური რეაქციები შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მექანიზმებით, და ერთჯერადი შემცვლელი რეაქციები რეაქციის ტიპების ერთი ჯგუფია.
Ქიმიური რეაქციები
ქიმიური რეაქციები არის ფუნდამენტი ცხოვრების ყველა პროცესისა და ასევე პლანეტის სხვადასხვა გარემოში არაცოცხალი ასპექტების ცვლილებისა. ქიმიური რეაქციის დროს, ქიმიური სახეობები, იქნება ატომები, მოლეკულები თუ რთული ნაერთები, ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და განიცდიან სხვადასხვა ქიმიურ სახეობებს. ზოგიერთი რეაქცია შეიძლება მოხდეს სპონტანურად, ენერგიის შეტანის გარეშე, ხოლო სხვა რეაქციები მოითხოვს ენერგიის ბარიერის გადალახვას, ვიდრე რეაქცია არ გაგრძელდება.
რეაქციის ტიპები
უამრავი გზა არსებობს, რომლითაც ქიმიური სახეობები რეალურად ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან ქიმიური რეაქციის დროს. სინთეზური რეაქციების დროს ორი ან მეტი ქიმიური ნივთიერება რეაგირებს ახალი ქიმიური ნაერთის წარმოქმნით. დაშლის დროს, უფრო რთული შემადგენლობა სინამდვილეში იშლება ორ ან მეტ მარტივ ნივთიერებად. ერთჯერადი და ორმაგი ჩანაცვლების რეაქციები მოიცავს ქიმიური სახეობების ჩანაცვლებას რეაქციულ ნივთიერებებს შორის ისე, რომ თავდაპირველი რეაქტიული ნაერთები გახდეს ახალი პროდუქტის ნაერთები.
ერთჯერადი ჩანაცვლება
ერთჯერადი ჩანაცვლების რეაქციები არის მარტივი რეაქციები ფორმის A + BC იძლევა AC + B. ნაერთი BC რეაგირებს A ელემენტთან და ხდება ჩამრთველი, ხოლო A ელემენტს B ელემენტის ადგილი უკავია ნაერთში. ამ რეაქციების შედეგად წარმოიქმნება ახალი ნაერთი, AC და გამოიყოფა B ელემენტი. ერთიანი ჩანაცვლების რეაქცია მხოლოდ მაშინ მოხდება, როდესაც ნაერთიდან გადაადგილებული ელემენტი ნაკლებად რეაქტიულია, ვიდრე დენირებადი ელემენტი.
ანიონები და კათიონები
ანიონები არის ატომები ან მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ წმინდა უარყოფითი მუხტი, რაც ნიშნავს, რომ ატომს ან მოლეკულას აქვს შეიძინა ერთი ან მეტი დამუხტული ელექტრონი სხვა ატომისგან ან მოლეკულისგან და ახლა ატარებს უარყოფითს მუხტი. კატიონებს აქვთ დადებითი მუხტი, რადგან მათ დაკარგეს ერთი ან მეტი ელექტრონი და ბირთვში პროტონის დადებითი მუხტი არ არის გაწონასწორებული. კათიონური და ანიონური სახეობები შეიძლება იზიდავდნენ ერთმანეთს და იონური კავშირით ქმნიან ახალ მოლეკულას.
ანიონური და კათიონური ერთჯერადი ჩანაცვლება
ანიონური ჩანაცვლების დროს ანიონი რეაგირებს სხვა იონურ მოლეკულასთან. იონური მოლეკულა შედგება ანიონისგან და კატიონისგან და კარგავს თავის ანიონს, რეაქციის მიმდინარეობისას მას შეცვლის ახალი რეაქტიული ანიონით. კათიონური ჩანაცვლების დროს, კატიონი რეაგირებს იონურ მოლეკულაზე, რომელიც შედგება ანიონისა და კატიონისაგან და, ისევ ხდება ჩამრთველი, ახალმა კატიონმა შეცვალა ძველი კატიონი. ორივე შემთხვევაში შედეგია ახალი იონური მოლეკულა და შეცვლილი სახეობების გამოყოფა.