置換反応には、金属置換剤と非金属置換剤の2種類があります。
金属交換 よりアクティブな金属が化合物内のあまり活性な金属を置き換えるときに発生します。たとえば、鉄を硫酸銅溶液に添加すると、鉄原子は溶液中の銅原子を置き換え、硫酸鉄と銅金属を形成します。
$$ fe _ {(s)}+cuso_ {4(aq)} \ rightarrow feso_ {4(aq)}+cu _ {(s)} $$
非金属置換 より反応性のない非金属が化合物内のよりない反応性のない非金属に取って代わるときに発生します。たとえば、塩素ガスがヨウ化ナトリウムの溶液に添加されると、塩素原子が溶液中のヨウ素原子に置き換え、塩化ナトリウムとヨウ素ガスを形成します。
$$ cl_ {2(g)}+2nai _ {(aq)} \ rightarrow nacl _ {(aq)}+i_ {2(g)} $$
置換反応は、新しい化合物を生成するためにも使用できます。たとえば、酸化銅の溶液に水素ガスが添加されると、水素原子は化合物の酸素原子を置き換え、銅の金属と水を形成します。
$$ h_ {2(g)}+cuo _ {(s)} \ rightarrow cu _ {(s)}+h_2o _ {(g)} $$
置換反応は、鋼、銅、アルミニウムの生産など、さまざまな産業プロセスで重要です。