Електрони, що обертаються навколо ядра атома, відповідають за здатність цього атома брати участь у хімічних реакціях. Всі види хімічних речовин можуть вступати в реакцію між собою, від окремих атомів або іонів до складних сполук. Хімічні реакції можуть проходити за різними механізмами, і одиничні реакції заміщення - це одна група типів реакцій.
Хімічні реакції
Хімічні реакції є основою всіх життєвих процесів, а також змін у неживих аспектах різних середовищ на всій планеті. Під час хімічної реакції хімічні види, будь то атоми, молекули або складні сполуки, взаємодіють між собою і зазнають змін у різні хімічні види. Деякі реакції можуть відбуватися спонтанно, без введення енергії, тоді як інші реакції вимагають подолання енергетичного бар'єру, перш ніж реакція може продовжуватися.
Типи реакцій
Існує безліч способів, за допомогою яких хімічні види можуть насправді взаємодіяти між собою під час хімічної реакції. В реакціях синтезу дві або більше хімічних речовин реагують, утворюючи нову хімічну сполуку. З іншого боку, при розкладанні складніша сполука фактично розпадається на дві або більше простіші речовини. Реакції одноразової та подвійної заміни передбачають обмін хімічними речовинами між реагуючими речовинами, так що вихідні реакційні сполуки стають новими сполуками продукту.
Одинарна заміна
Одноразові реакції заміщення - це прості реакції виду A + BC, що дає AC + B. З'єднання BC реагує з елементом A і відбувається перемикання, при цьому елемент A займає місце елемента B у сполуці. Ці реакції призводять до утворення нової сполуки AC і вивільнення елемента B. Одноразова реакція заміщення відбуватиметься лише тоді, коли елемент, що витісняється із сполуки, є менш реактивним, ніж елемент, який здійснює витіснення.
Аніони та катіони
Аніони - це атоми або молекули, які мають чистий негативний заряд, а це означає, що атом або молекула має придбав один або більше заряджених електронів від іншого атома або молекули і тому тепер несе надлишок негативного заряду. З іншого боку, катіони несуть позитивний заряд, оскільки вони втратили один або кілька електронів, а позитивний заряд протонів в ядрі не врівноважується. Катіонні та аніонні види можуть притягуватися один до одного і утворювати нову молекулу за допомогою іонного зв’язку.
Аніонна та катіонна одинарна заміна
При аніонному заміщенні аніон реагує з іншою іонною молекулою. Іонна молекула складається з аніона і катіону і втрачає свій аніон, замінюючи його новим реагуючим аніоном у міру протікання реакції. При катіонному заміщенні катіон реагує з іонною молекулою, що складається з аніона і катіона, і знову ж відбувається перемикання, причому новий катіон замінює старий катіон. В обох випадках результатом є нова іонна молекула та вивільнення виду, який був замінений.