食盐水中的
氯化钠(NaCl)和
水(H2O)发生电离,通电后分别在阴极与阳极生成氢气(H2)与
氯气(Cl2)。剩下的
氢氧根离子与
钠离子结合生成
氢氧化钠(NaOH)。
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:
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:
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:
氯气和氢气反应:H2+Cl2===点燃或光照===2HCl,生成的HCl气体溶于水便是
盐酸。
氯气与氢氧化钠溶液反应:2NaOH+Cl2=NaCl+
NaClO+H2O,生成的NaClO有很强的
氧化性,
次氯酸的
盐类(如:
次氯酸钙)可以作
漂白剂与杀毒剂。
在上面的电解饱和食盐水的实验中,
电解产物之间能够发生
化学反应,如NaOH溶液和
Cl2或Cl离子接触会生成NaClO与NaCl,H2和Cl2混合遇火或光照能发生爆炸。在
工业生产中,要避免这几种产物混合,常使反应在特殊构造的、带有
离子交换膜(不允许带负电的
氯离子或氯气通过)的
电解槽中进行。