原理
在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。即:
NaCl=Na++Cl-
H2O⇌H++OH-(可逆)
在电场的作用下,带负电的OH-和Cl-移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极。
在阳极,Cl-比OH-容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出氯气。即:
2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)
在阴极,H+比Na+容易得到电子,因而H+不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出氢气。即:
2H++2e=H2↑(还原反应)
H在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,因而水分子大量电离成H和OH,且生成OH的快慢远大于其向阳极定向运动的速率。因此,阴极附近的OH大量增加,使溶液中产生氢氧化钠:
OH-+Na+=NaOH
所以电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:
2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑
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