Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom worden alkali -metalen verminderd door koolstofreductiemethode?

Alkali -metalen kan niet worden verminderd met de koolstofreductiemethode. Dit is waarom:

* Hoge reactiviteit: Alkali -metalen zijn de meest reactieve metalen in het periodiek systeem. Ze hebben een sterke neiging om hun buitenste elektron te verliezen en kationen te vormen. Dit betekent dat ze erg moeilijk te verminderen zijn (elektronen ophalen).

* Elektrochemische serie: De elektrochemische serie (of activiteitenreeksen) rangschikt metalen in termen van hun gemak van oxidatie (elektronen verliezen). Alkali -metalen staan ​​bovenaan deze serie, wat aangeeft dat ze heel gemakkelijk worden geoxideerd, niet verminderd.

* Koolstof als reductiemiddel: Koolstof is een veel voorkomend reductiemiddel, maar het is minder reactief dan alkali -metalen. In een reductiereactie zou koolstof elektronen moeten krijgen van het alkalimetaal, dat energetisch ongunstig is.

Alternatieve methoden:

Alkali -metalen worden typisch geproduceerd door elektrolyse van hun gesmolten zouten, zoals NaCl voor natrium. Dit proces omvat het gebruik van een elektrische stroom om de vermindering van de metaalionen te dwingen.

Voorbeeld:

De elektrolyse van gesmolten NaCl:

`` `

2 NaCl (L) → 2 NA (L) + CL2 (G)

`` `

In deze reactie worden de natriumionen (Na+) gereduceerd tot natriummetaal (NA) bij de kathode, terwijl de chloride-ionen (Cl-) worden geoxideerd tot chloorgas (CL2) bij de anode.

Samenvattend:

De hoge reactiviteit van alkali -metalen en hun positie in de elektrochemische serie maken ze ongeschikt voor koolstofreductie. Elektrolyse is de voorkeursmethode voor het produceren van deze metalen.