Содержание
Электроны, вращающиеся вокруг ядра атома, ответственны за способность атомов принимать участие в химических реакциях. Все виды химических веществ могут реагировать друг с другом, от отдельных атомов или ионов до сложных соединений. Химические реакции могут протекать по ряду различных механизмов, и отдельные реакции замещения являются одной группой типов реакций.
Химические реакции
Химические реакции являются основой всех жизненных процессов, а также изменений неживых аспектов различных сред по всей планете. В химической реакции химические вещества, будь то атомы, молекулы или сложные соединения, взаимодействуют друг с другом и превращаются в различные химические вещества. Некоторые реакции могут происходить самопроизвольно, без ввода энергии, тогда как другие реакции требуют преодоления энергетического барьера, прежде чем реакция может протекать.
Типы реакций
Существуют многочисленные способы, которыми химические частицы могут фактически взаимодействовать друг с другом во время химической реакции. В реакциях синтеза два или более химических вещества реагируют с образованием нового химического соединения. В разложении, с другой стороны, более сложное соединение фактически распадается на два или более простых вещества. Реакции однократного и двойного замещения включают обмен химическими веществами между реагирующими веществами, так что исходные реагирующие соединения становятся новыми соединениями продукта.
Одиночная замена
Однократные реакции замещения являются простыми реакциями вида A + BC, дающими AC + B. Соединение BC реагирует с элементом A, и происходит переключение, при котором элемент A занимает место элемента B в соединении. Эти реакции приводят к образованию нового соединения AC и высвобождению элемента B. Однократная реакция замещения будет иметь место, только когда элемент, вытесняемый из соединения, является менее реакционноспособным, чем элемент, выполняющий вытеснение.
Анионы и Катионы
Анионы - это атомы или молекулы, которые имеют суммарный отрицательный заряд, что означает, что атом или молекула приобрели один или несколько заряженных электронов от другого атома или молекулы и поэтому теперь несут избыток отрицательного заряда. С другой стороны, катионы несут положительный заряд, потому что они потеряли один или несколько электронов, а положительный заряд протонов в ядре не уравновешен. Катионные и анионные частицы могут притягиваться друг к другу и образовывать новую молекулу посредством ионной связи.
Анионная и катионная единичная замена
При замене аниона анион реагирует с другой ионной молекулой. Ионная молекула состоит из аниона и катиона и теряет свой анион, заменяя его новым реагирующим анионом по мере протекания реакции. При катионном замещении катион реагирует с ионной молекулой, состоящей из аниона и катиона, и, опять же, происходит переключение, при этом новый катион заменяет старый катион. В обоих случаях результатом является новая ионная молекула и высвобождение видов, которые были заменены.