Електрони који круже око језгра атома одговорни су за способност тог атома да учествује у хемијским реакцијама. Све врсте хемијских супстанци могу међусобно да реагују, од појединачних атома или јона до сложених једињења. Хемијске реакције могу се одвијати на више различитих механизама, а појединачне реакције замене су једна група врста реакција.
Хемијске реакције
Хемијске реакције су темељ свих животних процеса, као и промена у неживим аспектима различитих окружења широм планете. У хемијској реакцији, хемијске врсте, било да су то атоми, молекули или компликована једињења, међусобно комуницирају и подлежу променама у различите хемијске врсте. Неке реакције могу се десити спонтано, без уноса енергије, док друге реакције захтевају савладавање енергетске баријере пре него што реакција може да се настави.
Типови реакција
Постоје бројни начини на које хемијске врсте заправо могу међусобно комуницирати током хемијске реакције. У реакцијама синтезе две или више хемијских супстанци реагују и формирају ново хемијско једињење. С друге стране, разградњом се сложеније једињење заправо разграђује на две или више једноставнијих супстанци. Реакције појединачне и двоструке замене укључују размену хемијских врста између реакционих супстанци тако да оригинална реакциона једињења постају нова једињења производа.
Појединачна замена
Реакције појединачне замене су једноставне реакције облика А + БЦ дају АЦ + Б. Једињење БЦ реагује са елементом А и долази до прекида, при чему елемент А заузима место елемента Б у једињењу. Ове реакције резултирају стварањем новог једињења, АЦ, и ослобађањем елемента Б. Појединачна реакција замене одвијаће се само када је елемент који се премешта из једињења мање реактиван од елемента који врши премештање.
Аниони и катјони
Аниони су атоми или молекули који имају нето негативно наелектрисање, што значи да атом или молекул имају стекао један или више наелектрисаних електрона од другог атома или молекула и тако сада носи вишак негативног напунити. С друге стране, катиони носе позитиван набој јер су изгубили један или више електрона и позитивно наелектрисање протона у језгру није противтежа. Катионске и ањонске врсте могу бити привучене једна другој и формирају нови молекул јонском везом.
Анионска и катионска појединачна замена
У анионској замени, анион реагује са другим јонским молекулом. Јонски молекул се састоји од аниона и катјона и губи свој анион, замењујући га новим реакционим анионом како реакција тече. При катионној замени, катион реагује са јонским молекулом који се састоји од аниона и катиона и, опет, долази до замене, при чему нови катион замењује стари катион. У оба случаја резултат је нови јонски молекул и ослобађање замењене врсте.