Tartalom
Egy atommag körül keringő elektronok felelősek az atomok kémiai reakciókban való részvételéhez. Mindenféle kémiai anyag reagálhat egymással, az egyes atomoktól vagy ionoktól a komplex vegyületekig. A kémiai reakciók számos különféle mechanizmussal megtörténhetnek, és az egyszeri pótlási reakciók a reakciótípusok egy csoportja.
Kémiai reakciók
A kémiai reakciók képezik az életfolyamatok alapját, valamint a különféle környezetek nem életképes aspektusaiban bekövetkező változások alapját az egész bolygón. Egy kémiai reakció során a kémiai fajok, legyenek akár atomok, molekulák vagy bonyolult vegyületek, kölcsönhatásba lépnek egymással, és különböző kémiai fajokká válnak. Egyes reakciók spontán módon fordulhatnak elő, energia nélkül, míg más reakciók megkövetelik az energiagát leküzdését, mielőtt a reakció folytatódhat.
Reakciótípusok
Számos módja van annak, hogy a kémiai fajok valóban kölcsönhatásba lépjenek egymással a kémiai reakció során. Szintézisreakciók során két vagy több kémiai anyag reagál, új vegyületet képezve. A bomlás során viszont egy összetettebb vegyület két vagy több egyszerű anyagra bomlik. Az egy- és kettős helyettesítési reakciók során a reagáló anyagok kémiai fajok cseréjét magukban foglalják, így az eredeti reagáló vegyületek új termékvegyületekké válnak.
Egyetlen csere
Az egyszeres helyettesítési reakciók az A + BC formájú egyszerű reakciók, amelyek AC + B-t adnak. A BC vegyület az A elemmel reagál, és váltás következik be, amikor az A elem a B elem helyét veszi a vegyületben. Ezek a reakciók új vegyület, AC, képződését és a B elem felszabadulását eredményezik. Az egyetlen helyettesítő reakció csak akkor következik be, ha a vegyületből kiszorított elem kevésbé reaktív, mint az áthelyező elem.
Anionok és kationok
Az anionok olyan atomok vagy molekulák, amelyek nettó negatív töltésűek, vagyis az atom vagy a molekula egy vagy több töltött elektronot szerzett egy másik atomtól vagy molekulától, és így felesleges negatív töltést hordoz. A kationok viszont pozitív töltést hordoznak, mivel elvesztettek egy vagy több elektronot, és a proton pozitív töltése a magban nincs ellensúlyozva. A kationos és az anionos fajok vonzódhatnak egymáshoz, és ionos kötés útján új molekulát képezhetnek.
Anionos és kationos egyszeri pótlás
Anionos pótlás esetén az anion egy másik ionos molekulával reagál. Az ionos molekula anionból és kationból áll, és elveszíti anionját, helyettesítve az új reagáló anionnal, amint a reakció előrehaladt. A kationos helyettesítés során a kation reagál egy anionból és kationból álló ionos molekulával, és ismét váltás történik, az új kation helyett a régi kationt. Mindkét esetben az eredmény egy új ionos molekula és a helyettesített fajok felszabadulása.