Gli elettroni che orbitano intorno 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 aver luogo con una serie di meccanismi diversi e le singole reazioni di sostituzione sono un gruppo di tipi di reazione.

Reazioni chimiche

Le reazioni chimiche sono il fondamento di tutti i processi vitali e anche del cambiamenti negli aspetti non viventi di diversi ambienti in tutto il pianeta. In una reazione chimica, le specie chimiche, siano essi atomi, molecole o composti complessi, interagiscono tra loro e subiscono un cambiamento in diverse specie chimiche. 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.

Tipi di reazione

Esistono numerosi modi in cui le specie chimiche può effettivamente interagire l'un l'altro durante una reazione chimica. Nelle reazioni di sintesi, due o più sostanze chimiche reagiscono formando un nuovo composto chimico. Nella decomposizione, d'altra parte, un composto più complesso si scompone in realtà in due o più sostanze più semplici. Le reazioni di sostituzione singola e doppia comportano un interscambio di specie chimiche tra le sostanze in reazione in modo che i composti di reazione originali diventino composti di nuovi prodotti.

Sostituzione singola

Le reazioni di sostituzione singole 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 provocano la formazione di un nuovo composto, AC e il rilascio dell'elemento B. Una singola reazione di sostituzione avrà luogo solo quando l'elemento che viene spostato dal composto è meno reattivo rispetto all'elemento che esegue lo spostamento.
< h2> Anioni e Cationi

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 caricati da un altro atomo o molecola e quindi ora trasporta un eccesso di negativo carica. I cationi, d'altra parte, 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.

Sostituzione singola anionica e cationica

Nella sostituzione anionica, un anione reagisce con un'altra molecola ionica. La molecola ionica consiste in un anione e catione e perde il suo anione, sostituendolo con il nuovo anione reagente al procedere della reazione. Nella sostituzione cationica, un catione reagisce con una molecola ionica composta da un anione e catione e, di nuovo, si verifica un interruttore, con la nuova 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.