Elektrolyse von Salzwasser (Kochsalzlösung)
Bei der Elektrolyse mit Wasserstoff und einem Metall wird wohl normalerweise das Metall an der Anode oxidiert und Wasserstoff an der Kathode reduziert, z.B. mit Zinn: die Teilreaktionen sind da: 2H^+ + 2e^- -> H_2
Zn -> Zn^2+ + 2e^-
Schaut man sich allerdings eine kochsalzlösung an, so scheint das Metall Natrium reduziert zu werden! Ist das bei der Stoffzusammensetzung immer so? Wer reduziert und wer oxxidiewrt wird, hängt ja glaube ich davon ab, wie nahe das Standardpotential an dem vom Wasserstoff ist, oder? Bei der Elektrolyse kann man wohl nicht mit Elektronegativität argumentieren, denn auch aus deren Sicht müsste Chlor mit der erheblich größeren Elektronegativität reduziert werden... Also warum ist das bei Natrium anders als bei den restlichen Metallen: Und falls es am Chlor anstatt dem H liegt, wie entscheide ich, was zur Kathode bzw. Anode geht?
3 Antworten
Ein ziemliches Chaos. An der Anode werden Anionen reduziert. Denen muss allerdings das Anodenmaterial standhalten, denn reduzierte Anionen sind durchweg starke Oxidationsmittel (Sauerstoff, Chlor u.a.). Deswegen verwendet man widerstandsfähiges Anodenmaterial (am besten Platin). An der Katode werden Metalle reduziert, das ist richtig, aber viele Metalle reagieren heftig mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff. Man muss also bei Elektrolysen streng unterscheiden zwischen solchen, in denen eine wässrige Lösung elektrolysiert wird und der Elektrolyse von wasserfreien Flüssigkeiten, in der Regel Schmelzen.
Bei der Elektrolyse einer Kochsalzlösung gibt es sowohl an der Kathode wie auch an der Anode Folgereaktionen, deshalb ist der Vorgang recht komplex. Auf keinen Fall entsteht Wasserstoff oder Sauerstoff, denn diese Zersetzungsspannungen können in wässriger Salzlösung nicht erreicht werden.
Kathode: Na+ + 1e ==> Na | Na + OH- ==> NaOH
Anode: Cl- ==> Cl (in statu nascendi) + 1 e | 2 Cl + 2 NaOH ==> NaOCl + NaCl + H2O
Das Natriumhypochlorit wirkt stark bakterizid und wird deshalb bei kleineren Pools die Kochsalzelektrolyse als Desinfektionsmethode verwendet
Mir scheint, du schmeißt hier zwei Dinge durcheinander.
Bei einer Elektrolyse werden die Kationen (in der Regel Metallionen oder auch H+) an der Kathode zu Elementen reduziert, und zwar immer.
Bei einer galvanischen Zelle hängt das vom Unterschied in der Spannungsreihe ab.