Elektrolyse

Elektrolysiert man eine Natriumchloridlösung der Konzentration c = 1 mol/L, dann findet man in einer Tabelle für Normalpotenziale die folgenden Daten:


Na --> Na⁺ + e⁻ E° = -2,7 V
H₂ + 2 H ₂ O --> 2 H₃ O⁺ + 2 e⁻ E° = -0,4 V
4 OH⁻ --> O ₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ E° = +0,40 V
2 Cl⁻ --> Cl₂ + 2 e⁻ E° = +1,36 V

Da das Abscheidungspotenzial für Wasserstoff geringer ist als für Natrium scheidet sich am Minuspol (Kathode) der Elektrolyse der Wasserstoff ab.

Am Minuspol (Anode) müsste sich aber Sauerstoff abscheiden, da er ein kleineres Abscheidungspotenzial hat. Verwendet man Graphitelektroden, so scheidet sich jedoch Chlor ab.

Begründung: Es tritt bei diesem Elektrodenmaterial der Effekt der Überspannung auf. Durch diese Überspannung hat Sauerstoff ein größeres Abscheidungspotenzial als Chlor, so dass das bei der Chloralkalielektrolyse das gewünschte Gas, nämlich Chlor, an der Anode abgeschieden wird.

Erhöht man die Elektolysierspannung, dann wird die Stromstärke an den Elektroden größer, so dass ab einer bestimmten Spannung auch Sauerstoff abgeschieden wird.