V případě, že chlorid sodný rozpouštíme ve vodě, umožníme iontům volný pohyb. V roztoku tedy může probíhat elektrolýza. Produkty se ovšem mohou lišit od produktů vzniklých při elektrolýze tavenin solí, protože voda se také rozkládá na ionty. I když je voda látka molekulární, může se velmi malá část vody rozložit na ionty (voda disociuje).
H2O à H+ + OH-
Během elektrolýzy ionty vody soupeří s ionty kovů a nekovů z rozpuštěné soli o získání nebo odevzdání elektronů. Souboj se řídí těmito pravidly:
Na katodě:
1) Čím více je kov reaktivní, tím déle se bude snažit setrvat v podobě iontu. Ionty H+ přijímají elektrony a vzniká vodík.
2) Méně reaktivní kovy přijmou elektrony a ionty H+ zůstanou v roztoku.
Na anodě:
1) Jsou-li v roztoku přítomny ionty halogenů, zbavují se elektronů daleko ochotněji něž ionty OH-.
2) Jestliže v roztoku nejsou přítomny ionty halogenů, zbavují se ionty OH- elektronů a vzniká kyslík.
Elektrolýza roztoku chloridu sodného.
(obr. 1) Roztok obsahuje ionty Na+ a Cl– ze soli a H+ a OH– ionty z vody. Kladně nabité částice putují ke katodě záporné částice putují k anodě.
(obr. 2) Na katodě jsou přítomny H+ kationy, které přijímají elektrony, protože sodík je reaktivnější než vodík:
2H+ + 2e– à H2
(obr. 3) Na anodě Cl- aniony předávají své elektrony ochotněji než aniony OH–.
2Cl– à Cl2 + 2e–
V roztoku vybublává vodík a chlor v roztoku zůstává hydroxid sodný.
Elektrolýza roztoků jiných solí
| Reaktivita | Elektrolyt | Na katodě vzniká … | Na anodě vzniká … |
|
rostoucí reaktivita kovů |
KBr | vodík 2H+ + 2e- à H2 |
brom 2Br– à Br2 + 2e- |
| NaI | vodík 2H+ + 2e- à H2 |
jod 2I– à I2 + 2e- |
|
| MgSO4 | vodík 2H+ + 2e- à H2 |
kyslík 4 OH- à 2H2O + O2 + 4e– |
|
| Pb(NO3)2 | olovo | kyslík 4 OH– à 2H2O + O2 + 4e– |
|
| CuCl2 | měď | chlor 2Cl– à Cl2 + 2e– |
|
| AgNO3 | stříbro | kyslík 4 OH– à 2H2O + O2 + 4e– |
