その理由は次のとおりです。
* 単一の置換反応: これらには、化合物内の別の要素を置き換える1つの要素が含まれます。 原動力は、関係する元素の相対的な反応性です。
* 金属と非金属: 金属は電子を失い、正に帯電した陽イオンになる傾向があります。非金属は電子を獲得し、陰イオンに帯電した陰イオンになる傾向があります。
* 反応性: より反応性のある金属は、化合物からあまり反応性の低い金属を置き換えます。これは、金属の活動シリーズに基づいています。
* 非金属反応性: 非金属は、金属のような単純な活動シリーズに配置されていません。 それらの反応性は、電気陰性度や関連する特定の化合物などの要因によって影響を受けます。
例:
* 金属交換: 亜鉛(Zn)は、銅(Cu)よりも反応性が高くなっています。単一の置換反応では、亜鉛は銅化合物から銅を置き換えます。
Zn(s) + cuso4(aq)→znso4(aq) + cu(s)
なぜ非金属が互いに簡単に置き換えられないのか:
* 電気陰性度: 非金属は一般に金属よりも電気陰です。これは、彼らが電子のより強い魅力を持っていることを意味します。ある非金属が化合物内の別の非金属から電子を引き離す可能性は低くなります。
* 安定性: 非金属はしばしば強い共有結合を形成します。これらの結合は、壊れて別の非金属に置き換えることが困難です。
例外:
非金属が互いに置き換わるように見える場合があるまれなケースがいくつかあります。たとえば、電気陰性度が高いハロゲンは、ハロゲンを化合物の電気陰性度が低いことに置き換える可能性があります。ただし、これは一般的な発生ではなく、典型的な単一置換反応とは見なされません。