Elektrolyse

Na⁺ ioner fra NaCl flyder mod den negative elektrode og Cl^--ioner flyder mod den positive elektrode. Men der er to substancer som kan blive reduceret af katoden (negativ elektrode): Na⁺-ioner og vandmolekyler, idet NaCl er opløst i vand. Katoden (negativ elektrode) er per definition det sted hvor reduktion sker, så:

Na⁺ + e^- → Na                                 E⁰_red = -2.71 V                         eller

2H₂O + 2e^- → H₂ + 2OH^-                E⁰_red = -0.83

...hvor E⁰_red er reduktionspotentialerne. Og da det er meget lettere at reducere vand (end Na⁺-ioner) er det eneste produkt der dannes ved katoden altså hydrogengas. Anoden (positiv elektrode) er per definition det sted hvor oxidation sker:

2Cl^- → Cl₂ + 2e^-                             E⁰_ox = -1.36 V

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e^-                 E⁰_ox = -1.23 V

Potentialerne for disse halvreaktioner er så ens, at vi kan forvente at se en blanding af Cl₂- og O₂-gas ved anoden. I praksis er det eneste produkt dog Cl₂. Effekten af at lade en elektrisk strøm passere igennem det vandlige salt i denne celle er altså, at NaCl(aq) og H₂O(l) dekomponerer til hydrogen- og chlorgas. Samlet har vi:

                                   _elektrolyse

2NaCl(aq) + 2H₂O(l)        →           2Na⁺(aq) + 2OH^-(aq) + H₂(g) + Cl₂(g)