Elektronerna som kretsar kring en atoms kärna är ansvariga för den atomens förmåga att delta i kemiska reaktioner. Alla slags kemiska ämnen kan reagera med varandra, från enkla atomer eller joner till komplexa föreningar. Kemiska reaktioner kan ske genom ett antal olika mekanismer, och enstaka utbytesreaktioner är en grupp reaktionstyper.

Kemiska reaktioner

Kemiska reaktioner utgör grunden för alla livsprocesser och även av förändringar i icke-levande aspekter av olika miljöer över hela världen. I en kemisk reaktion interagerar kemiska arter, oavsett om de är atomer, molekyler eller komplicerade föreningar, och förändras i olika kemiska arter. Vissa reaktioner kan ske spontant utan energiinspiration, medan andra reaktioner kräver att en energibarriär övervinns innan reaktionen kan fortsätta.

Reaktionstyper

Det finns många sätt på vilka kemiska arter kan faktiskt interagera med varandra under en kemisk reaktion. I syntesreaktioner reagerar två eller flera kemiska ämnen för att bilda en ny kemisk förening. Vid sönderdelning bryter däremot en mer komplex förening faktiskt i två eller flera enklare ämnen. Enstaka och dubbla ersättningsreaktioner innebär ett utbyte av kemiska ämnen mellan de reaktiva ämnena så att de ursprungliga reagenserna blir nya produktföreningar.

Enstaka utbyten

Enstaka ersättningsreaktioner är enkla reaktioner av formen A + BC ger AC + B. Föreningen BC reagerar med element A och en omkopplare inträffar, varvid element A tar platsen för element B i föreningen. Dessa reaktioner resulterar i bildandet av en ny förening, AC och frisättningen av element B. En enda ersättningsreaktion kommer endast att äga rum när elementet som förskjutits från föreningen är mindre reaktivt än det element som gör förskjutningen.
< h2> Anjoner och kationer

Anjoner är atomer eller molekyler som har en netto negativ laddning, vilket innebär att atomen eller molekylen har förvärvat en eller flera laddade elektroner från en annan atom eller molekyl och har nu ett överskott av negativ avgift. Kationer, å andra sidan, bär en positiv laddning eftersom de har förlorat en eller flera elektroner och den positiva laddningen av protonerna i kärnan kompenseras inte. Kationiska och anjoniska arter kan lockas till varandra och bilda en ny molekyl genom jonbindning.

Anjonisk och katjonisk enda ersättning

Vid anjonisk ersättning reagerar en anjon med en annan jonisk molekyl. Den joniska molekylen består av en anjon och katjon och förlorar dess anjon, ersätter den med den nya reaktionsanjonen när reaktionen fortskrider. Vid katjonisk ersättning reagerar en katjon med en jonisk molekyl som är sammansatt av en anjon och katjon och återigen tar en brytare plats, med den nya katjonen som ersätter den gamla katjonen. I båda fallen är resultatet en ny jonisk molekyl och frisättningen av den art som ersattes.