Se considera que el sodio es más reactivo que el litio. Tiene una 1ra energía de ionización más baja.
Sin embargo, el litio tiene un potencial de electrodo anormalmente grande y negativo.
Las energías de la primera ionización se miden en el estado gaseoso que, para el litio es [math] \ mathrm {\ Delta {H}} [/ math] para:
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[matemáticas] \ mathrm {Li _ {(g)} \ rightarrow {Li ^ {+}} _ {(g)} + e} [/ math]
Sin embargo, los potenciales de electrodo se refieren a este proceso en condiciones acuosas:
[math] \ mathrm {Li ^ {+} _ {(aq)} + e \ rightleftharpoons {Li _ {(s)}}} [/ math] para el cual [math] E ^ 0 = -3.04V [/ math] mientras que el valor para la media celda de sodio es -2.71V
Para explicar esto, debe considerar los cambios de energía individuales cuando un metal se convierte en un ion acuoso. El metal debe ser atomizado, ionizado y luego hidratado por moléculas de agua.
Es el tercer paso el que explica la anomalía. La entalpía de hidratación de un ion de litio es [matemática] \ Delta {H} [/ matemática] para:
[matemáticas] \ matemáticas {Li ^ {+} _ {(g)} + (aq) \ rightarrow {Li ^ {+} _ {(aq)}}} [/ matemáticas]
Cuál = – 507.1 kJ / mol
El mismo valor para el sodio es – 395. kJ / mol
Esta diferencia se debe al pequeño tamaño del ion de litio en comparación con el sodio, lo que resulta en una mayor densidad de carga. Una alta densidad de carga conduce a una entalpía de hidratación más negativa que resulta en un potencial de electrodo más negativo.
