1. Concentración de iones cloruro :La concentración de iones cloruro (Cl-) en una solución concentrada de NaCl es significativamente mayor en comparación con otros iones, como los iones hidróxido (OH-) o las moléculas de agua (H2O). Como resultado, es más probable que los iones cloruro se oxiden y formen cloro gaseoso en el ánodo.
2. Potencial de oxidación :El potencial de oxidación de los iones cloruro (Cl- a Cl2) es menor que el de los iones hidróxido (OH- a O2) y las moléculas de agua (H2O a O2). Esto significa que se requiere menos energía para oxidar los iones de cloruro y producir cloro gaseoso.
Los potenciales de oxidación estándar a 25°C son:
- Cl- → Cl2 (g) + 2 e- E° =1,36 V
- 2 H2O (l) → O2 (g) + 4 H+ (aq) + 4 e- E° =1,23 V
Por lo tanto, en las mismas condiciones, los iones cloruro se oxidan preferentemente, lo que lleva a la formación de cloro gaseoso en el ánodo.
3. Reacciones contrapuestas :En la electrólisis del agua, la evolución de oxígeno a partir de las moléculas de agua (2H2O → O2 + 4H+ + 4e-) es una reacción competitiva con la oxidación de iones cloruro. Sin embargo, la presencia de iones cloruro concentrados desplaza el equilibrio hacia la evolución de cloro debido a la mayor concentración de iones cloruro y su menor potencial de oxidación.
En resumen, la combinación de una alta concentración de iones cloruro, un menor potencial de oxidación para la oxidación del cloruro y la presencia de reacciones competitivas de las moléculas de agua da como resultado la liberación de cloro gaseoso en lugar de oxígeno en el ánodo durante la electrólisis del sodio acuoso concentrado. solución de cloruro.
