El sodio es más reactivo que el magnesio, ya que el valor de la primera energía de ionización (la energía requerida para eliminar el electrón más externo de cada átomo en un mol de átomos gaseosos de un elemento particular, formando un mol de iones gaseosos +1) es menor. que el del magnesio. Esto se debe a que el magnesio tiene una carga nuclear más alta (número de protones) y el electrón externo está protegido en la misma medida por el mismo número de capas de electrones internos completos, por lo que el magnesio tiene un radio atómico más pequeño (una nube de electrones más pequeña) y el electrón más externo está más cerca del núcleo a un nivel de energía más bajo (tiene una energía intrínseca más baja). Esto significa que hay una mayor fuerza de atracción electrostática entre el electrón externo y el núcleo, lo que significa que se requiere más energía para eliminarla en la primera energía de ionización.
El magnesio tiene dos electrones de valencia, por lo tanto, también sufre una segunda energía de ionización para formar el ion Mg2 + más estable, por lo tanto, los valores combinados de FIE y SIE (que en realidad es más grande que la primera energía de ionización ya que el electrón más externo está aún más cerca del núcleo en el catión Mg + más pequeño) son mayores que el valor para la FIE de sodio. Esto significa que el proceso es más endotérmico (la energía se absorbe al ionizar un átomo), por lo que cualquier reacción posterior será más endotérmica (suponiendo las mismas condiciones) que una reacción del ion Na + (por ejemplo, el sodio reacciona más vigorosamente con el agua, aunque el la entalpía de hidratación es menor, la energía de ionización es mucho menos endotérmica, por lo que el proceso general es más exotérmico) y, por lo tanto, es menos favorable desde el punto de vista energético y es menos probable que se complete.
Esta explicación supone que los dos elementos están en su estado gaseoso; al comparar entonces como sólidos debemos usar potenciales de electrodo estándar . El potencial de reducción estándar de Na + es -2.71 voltios y el de Mg2 + es -2.37 voltios. Esto significa que la reducción de iones Mg2 + (aq) a Mg (s) es más factible (Mg2 + tiene una mayor tendencia a ganar electrones) y la oxidación de Na (s) es más factible (Na tiene una mayor tendencia a perder electrones) por lo tanto, Na formará más fácilmente iones Na + que luego pueden reaccionar con una molécula apropiada (por ejemplo, un anión o agua) más rápidamente que el magnesio, ya que la reacción es más termodinámicamente factible y, por lo tanto, es más probable que ocurra espontáneamente a temperatura ambiente y se complete.
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