Nel processo cloro-alcali, il cloruro di sodio (NaCl) viene elettrolizzato per produrre cloro gassoso (Cl₂), idrogeno gassoso (H₂) e idrossido di sodio (NaOH). Gli ioni sodio e cloro originali nel materiale di partenza, NaCl, vengono trasformati in diversi composti chimici come risultato del processo di elettrolisi. Ecco cosa succede al sodio e al cloro originali:

Sodio (Na): Durante l'elettrolisi gli ioni sodio (Na+) presenti in NaCl vengono ridotti al catodo (elettrodo negativo). La riduzione implica l’acquisto di elettroni, quindi ogni ione Na+ acquista un elettrone per diventare un atomo di sodio neutro (Na). Questi atomi di sodio reagiscono quindi con l'acqua (H₂O) presente nella soluzione elettrolitica per formare idrossido di sodio (NaOH) e gas idrogeno (H₂). La reazione complessiva per questo processo è:

2Na+ + 2H₂O + 2e- → 2NaOH + H₂

Cloro (Cl): Gli ioni cloruro (Cl-) in NaCl vengono ossidati all'anodo (elettrodo positivo) durante l'elettrolisi. L'ossidazione comporta la perdita di elettroni, quindi ogni ione Cl- perde un elettrone per diventare un atomo di cloro neutro (Cl). Questi atomi di cloro reagiscono poi tra loro per formare cloro gassoso (Cl₂), che viene rilasciato come prodotto dell'elettrolisi. La reazione complessiva per questo processo è:

2Cl- → Cl₂ + 2e-

Pertanto, gli ioni sodio originali di NaCl vengono convertiti in atomi di sodio, che reagiscono con l'acqua per formare idrossido di sodio. Gli ioni cloruro originali di NaCl vengono convertiti in atomi di cloro neutri, che si combinano per formare gas di cloro. Questi prodotti, idrossido di sodio e gas di cloro, sono i preziosi prodotti finali del processo cloro-alcali e sono ampiamente utilizzati in vari settori.