Γιατί η ηλεκτρολυτική μείωση των μετάλλων στην ομάδα 1 και 2 προχωράει υπό συνθήκες λιωμένου αλατιού;
1. Υψηλή αντιδραστικότητα:
* Η ομάδα 1 και 2 μέταλλα είναι εξαιρετικά αντιδραστικά λόγω των ενεργειών χαμηλής ιονισμού τους και της ισχυρής ηλεκτροθετικής φύσης. Χάνουν εύκολα ηλεκτρόνια και σχηματίζουν κατιόντα.
* Σε υδατικά διαλύματα, αυτά τα μέταλλα αντιδρούν έντονα με νερό, απελευθερώνοντας αέριο υδρογόνου και σχηματίζοντας υδροξείδια. Αυτή η αντίδραση ανταγωνίζεται με την επιθυμητή διαδικασία ηλεκτρολυτικής μείωσης.
2. Ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις:
* Τα κατιόντα αυτών των μετάλλων έχουν ισχυρές ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις με τα ανιόντα των αλάτων τους. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις εμποδίζουν τα κατιόντα να μειωθούν στην κάθοδο σε υδατικό διάλυμα.
* Για να ξεπεραστούν αυτές οι ισχυρές αλληλεπιδράσεις, απαιτούνται υψηλές θερμοκρασίες για να λιώσουν τα άλατα, επιτρέποντας στα κατιόντα να μεταναστεύσουν ελεύθερα προς την κάθοδο.
3. Χαμηλό δυναμικό μείωσης:
* Η ομάδα 1 και 2 μέταλλα έχουν χαμηλά δυναμικά μείωσης, πράγμα που σημαίνει ότι είναι εύκολα οξειδωμένα.
* Σε υδατικά διαλύματα, τα μόρια νερού έχουν υψηλότερο δυναμικό μείωσης από αυτά τα μέταλλα και επομένως το νερό μειώνεται κατά προτίμηση στην κάθοδο.
4. Πρόληψη πλευρικών αντιδράσεων:
* Η ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος ελαχιστοποιεί τις πλευρικές αντιδράσεις που μπορούν να εμφανιστούν σε υδατικά διαλύματα, όπως ο σχηματισμός αερίου υδρογόνου ή η διάβρωση των ηλεκτροδίων.
Παραδείγματα:
* νάτριο (NA): Το νάτριο παράγεται από την ηλεκτρόλυση του λιωμένου χλωριούχου νατρίου (NaCl).
* μαγνήσιο (mg): Το μαγνήσιο παράγεται από την ηλεκτρόλυση χλωριούχου λιωμένου μαγνησίου (MgCl
Συνοπτικά, οι συνθήκες τετηγμένου άλατος είναι απαραίτητες για την ηλεκτρολυτική μείωση της ομάδας 1 και 2 μετάλλων επειδή:
* Αποτρέπουν τα μέταλλα να αντιδρούν με νερό.
* Αποδινούν τις ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κατιόντων και των ανιόντων.
* Επιτρέπουν τη μείωση των μεταλλικών κατιόντων στην κάθοδο.
* Ελαχιστοποιούν τις πλευρικές αντιδράσεις.
