เนื้อหา
อิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสของอะตอมมีหน้าที่รับผิดชอบความสามารถของอะตอมในการทำปฏิกิริยาทางเคมี สารเคมีทุกชนิดสามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันจากอะตอมเดี่ยวหรือไอออนไปจนถึงสารประกอบที่ซับซ้อน ปฏิกิริยาเคมีสามารถเกิดขึ้นได้โดยกลไกที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่งและการทดแทนแบบเดี่ยวคือกลุ่มของปฏิกิริยาชนิดหนึ่ง
ปฏิกริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมีเป็นรากฐานของทุกกระบวนการในชีวิตและการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ไม่มีชีวิตของสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ทั่วโลก ในปฏิกิริยาทางเคมีสปีชีส์ทางเคมีไม่ว่าจะเป็นอะตอมโมเลกุลหรือสารประกอบที่ซับซ้อนจะมีปฏิกิริยาซึ่งกันและกันและได้รับการเปลี่ยนแปลงเป็นสปีชีส์เคมีที่แตกต่างกัน ปฏิกิริยาบางอย่างอาจเกิดขึ้นเองโดยไม่ต้องใช้พลังงานในขณะที่ปฏิกิริยาอื่น ๆ ต้องการให้มีการเอาชนะอุปสรรคพลังงานก่อนที่ปฏิกิริยาจะดำเนินต่อไป
ประเภทปฏิกิริยา
มีหลายวิธีที่ชนิดของสารเคมีสามารถโต้ตอบกันระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารเคมีสองชนิดหรือมากกว่านั้นทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างสารประกอบทางเคมีใหม่ ในทางกลับกันการสลายตัวของสารประกอบที่ซับซ้อนกว่าจริงแบ่งออกเป็นสารสองชนิดหรือง่ายกว่า ปฏิกิริยาการแทนที่เดี่ยวและคู่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนชนิดของสารเคมีระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยาเพื่อให้สารประกอบที่ทำปฏิกิริยาดั้งเดิมกลายเป็นสารประกอบผลิตภัณฑ์ใหม่
ทดแทนเดียว
ปฏิกิริยาทดแทนเดียวคือปฏิกิริยาอย่างง่ายของรูปแบบ A + BC ให้ AC + B สารประกอบ BC ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบ A และสวิตช์เกิดขึ้นโดยมีองค์ประกอบ A แทนที่สถานที่ขององค์ประกอบ B ในสารประกอบ ปฏิกิริยาเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการสร้างสารประกอบใหม่ AC และการปล่อยองค์ประกอบ B ปฏิกิริยาการแทนที่เดียวจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อองค์ประกอบที่ถูกแทนที่จากสารประกอบนั้นมีปฏิกิริยาน้อยกว่าองค์ประกอบที่ทำหน้าที่แทนที่
แอนไอออนและไพเพอร์
ประจุลบเป็นอะตอมหรือโมเลกุลที่มีประจุลบสุทธิซึ่งหมายความว่าอะตอมหรือโมเลกุลได้รับอิเล็กตรอนที่มีประจุหนึ่งอะตอมหรือมากกว่านั้นจากอะตอมหรือโมเลกุลอื่นและตอนนี้มีประจุลบเกินกว่า ในทางกลับกันประจุบวกถือประจุบวกเพราะสูญเสียอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าและประจุบวกของโปรตอนในนิวเคลียสนั้นไม่ได้ยก สายพันธุ์ประจุบวกและประจุลบอาจถูกดึงดูดซึ่งกันและกันและก่อตัวเป็นโมเลกุลใหม่ผ่านพันธะไอออนิก
ประจุลบทดแทนเดียวและประจุบวก
ในการเปลี่ยนประจุลบประจุลบจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลไอออนิกอื่น โมเลกุลไอออนิกประกอบด้วยประจุลบและไอออนบวกและสูญเสียประจุลบแทนที่ด้วยประจุลบปฏิกิริยาใหม่เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป ในการเปลี่ยนประจุบวกประจุบวกทำปฏิกิริยากับโมเลกุลไอออนิกที่ประกอบด้วยไอออนลบและประจุบวกและอีกครั้งสวิตช์เกิดขึ้นด้วยประจุบวกใหม่แทนที่ไอออนบวกเก่า ในทั้งสองกรณีผลที่ได้คือโมเลกุลไอออนิกใหม่และการเปิดตัวของสายพันธุ์ที่ถูกแทนที่