La reazione di sostituzione (chiamata anche reazione di spostamento singolo e reazione di sostituzione) è un tipo di reazione chimica in cui un elemento sostituisce un altro elemento in un composto.

Esistono due tipi di reazioni di sostituzione, sostituzione del metallo e sostituzione del non metallo.

Sostituzione del metallo si verifica quando un metallo più attivo sostituisce un metallo meno attivo in un composto. Ad esempio, quando si aggiunge ferro a una soluzione di solfato di rame, gli atomi di ferro sostituiscono gli atomi di rame nella soluzione, formando solfato di ferro e rame metallico.

$$Fe_{(s)}+CuSO_{4(aq)}\rightarrow FeSO_{4(aq)}+Cu_{(s)}$$

Sostituzione non metallica si verifica quando un non metallo più reattivo sostituisce un non metallo meno reattivo in un composto. Ad esempio, quando si aggiunge cloro gassoso a una soluzione di ioduro di sodio, gli atomi di cloro sostituiscono gli atomi di iodio nella soluzione, formando cloruro di sodio e iodio gassoso.

$$Cl_{2(g)}+2NaI_{(aq)}\rightarrow NaCl_{(aq)}+I_{2(g)}$$

Le reazioni di sostituzione possono essere utilizzate anche per produrre nuovi composti. Ad esempio, quando si aggiunge idrogeno gassoso a una soluzione di ossido di rame, gli atomi di idrogeno sostituiscono gli atomi di ossigeno nel composto, formando rame metallico e acqua.

$$H_{2(g)}+CuO_{(s)}\rightarrow Cu_{(s)}+H_2O_{(g)}$$

Le reazioni di sostituzione sono importanti in una varietà di processi industriali, come la produzione di acciaio, rame e alluminio.