소금의 전기분해. Electrolysis of sodium chloride (NaCl) ★

소금의 전기분해. Electrolysis of sodium chloride (NaCl)

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: 제20장 전기화학. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/11389 ]

---------------------------------------------------

 

[1] 용융 소금의 전기분해

Electrolysis of molten sodium chloride

 

소금, 즉 염화나트륨의 녹는점이 800℃ 정도니까,

고체 소금을 800℃ 이상으로 가열하면 액체 상태가 된다.

액체 상태, 즉 용융 소금에 전극을 꽂고 외부에서 전기를 공급하면

다음과 같은 산화-환원 반응이 일어난다.

 

 

 

 

[참고] 이동한 전자 수

> Cl2(g) 1몰 생성당 전자 2몰 이동.

> Na(l) 1몰 생성당 전자 1몰 이동.

> 아래 전체 반응으로 따지면, 전자 2몰 이동.

 

 

 

▶ 전체 반응

 

 

2Na^+ + 2Cl^- → 2Na(l) + Cl2(g)

 

 

 

▶ 용융 소금을 전기분해하면,

나트륨 금속 & 염소 기체를 얻을 수 있다.

 

( 참고: 용융 CaCl2의 전기분해 https://ywpop.tistory.com/9636 )

 

 

반응형

 

 

[2] 소금 수용액의 전기분해

Electrolysis of aqueous sodium chloride

 

소금을 물에 용해시켜 전극을 꽂고 외부에서 전기를 공급하면

다음과 같은 산화-환원 반응이 일어난다.

 

 

 

 

▶ 전체 반응

 

 

2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2Na^+(aq) + 2OH^-(aq) + H2(g) + Cl2(g)

 

 

 

▶ 소금 수용액을 전기분해하면,

수소 기체 & 염소 기체를 얻을 수 있다.

 

( 참고: 소금물의 전기분해 https://ywpop.tistory.com/4179 )

 

 

 

▶ 분자 반응식

2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)

 

 

▶ 완전 이온 반응식

2Na^+(aq) + 2Cl^-(aq) + 2H2O(l) →

2Na^+(aq) + 2OH^-(aq) + H2(g) + Cl2(g)

 

 

▶ 알짜 이온 반응식

2Cl^-(aq) + 2H2O(l) → 2OH^-(aq) + H2(g) + Cl2(g)

 

 

 

 

 

[그림] 전해전지. 전기분해장치. electrolytic cell.

 

 

 

 

고체 상태에서 염화나트륨(NaCl)은 전기분해되지 않는다.

Sodium chloride (NaCl) cannot be electrolyzed in its solid state.

 

고체 상태에서 나트륨 이온과 염화 이온은 단단한 격자 구조에 묶여 있어서, 자유롭게 이동할 수 없다. 전기분해가 일어나려면 이온이 이동할 수 있어야 한다. 그래야 전극 쪽으로 이동해서, 전기분해 중에 일어나는 산화-환원 반응에 참여할 수 있기 때문이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5654 ] H2O 전기분해

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/12816 ] 10.0 A 전류로 용융 NaCl을 1.00시간 동안 전기분해하였다. 25℃, 1 atm에서 생성된 Cl2 기체의 질량은 얼마인가?

 

 

 

[키워드] 소금의 전기분해 기준문서, 소금물의 전기분해 기준문서, NaCl의 전기분해 기준문서, NaCl 수용액의 전기분해 기준문서, 소금 전기분해 기준문서, 소금물 전기분해 기준문서, NaCl 전기분해 기준문서, NaCl 수용액 전기분해 기준문서, electrolysis of NaCl, 소금의 전기분해 사전, 소금물의 전기분해 사전, NaCl의 전기분해 사전, NaCl 수용액의 전기분해 사전, 소금 전기분해 사전, 소금물 전기분해 사전, NaCl 전기분해 사전, NaCl 수용액 전기분해 사전