Quand il est dissous dans de l'eau, des acides tels que l'acide sulfurique donate des ions hydrogène (H +) pour les molécules d'eau. Certains métaux peuvent perdre des électrons aux ions d'hydrogène ou «réduire» les pour former de l'hydrogène gazeux, qui bouillonne hors de l'eau. Des exemples courants sont le zinc, l'aluminium, le magnésium, le calcium, le sodium et le potassium, entre autres.
Electrochemical Series
Les ions hydrogène (H +) ont pas d'électrons; une molécule d'hydrogène, par contre, se compose de deux atomes d'hydrogène qui partagent une paire d'électrons pour former une liaison. Par conséquent, pour le gaz d'hydrogène pour former à partir des ions hydrogène, les ions hydrogène doit gagner des électrons, ou être réduite. Ce qui est nécessaire, alors, est une substance qui donne des électrons facilement, aussi appelé un agent réducteur. Les chimistes évaluent la capacité d'une substance en tant qu'agent réducteur en fonction de son potentiel standard, la tension d'une électrode de cette substance couplée à une électrode d'hydrogène dans une cellule électrochimique (un peu comme une batterie). Seules les substances qui ont des potentiels standards négatifs peuvent réduire l'hydrogène. Le plus négatif le potentiel standard, plus la substance est un agent réducteur.
Groupe I / II Métaux
La plupart des métaux dans les première et seconde colonnes du tableau périodique, les métaux alcalins et alcalino-terreux, sont des agents réducteurs bien général avec des potentiels très négatifs standard. Le potentiel standard de sodium métallique, par exemple, est -2.93 volts. Ces métaux n'exercent une emprise très faible sur les électrons dans leurs orbitales extérieures et sont sujettes à la perte de ces électrons, de sorte qu'ils réduisent facilement des ions d'hydrogène pour former de l'hydrogène gazeux. Dans de nombreux cas, ces réactions libèrent une quantité importante d'énergie et deviennent assez violents. Les métaux comme le sodium, le potassium et le rubidium libération tant de chaleur quand ils réagissent avec l'eau ou de l'acide qu'ils allument le gaz d'hydrogène sur le feu, provoquant une explosion. La réaction de calcium ou de magnésium avec (la plupart) des acides est beaucoup plus doux.
Autres métaux
Les métaux comme le zinc et le fer sont des agents réducteurs plus pauvres que les métaux alcalins et alcalino-terreux, mais eux aussi, sont sujettes à des électrons perdent et ont des potentiels standard négatifs. Fer réagit avec l'acide sulfurique pour produire de l'hydrogène gazeux; zinc réagit avec l'acide pour produire de l'hydrogène gazeux ainsi. En effet, la réaction entre le zinc et l'acide chlorhydrique est un moyen simple et commun pour produire de petites quantités d'hydrogène gazeux destiné à être utilisé dans le laboratoire.
Aluminium
L'aluminium est quelque chose d'un cas particulier. Il perd des électrons assez facilement --- il a un potentiel standard de -2.36 volts --- et il peut, en fait, réagir avec des acides tels que l'acide sulfurique pour produire de l'hydrogène gazeux. L'aluminium réagit avec les acides moins facilement que de nombreux autres métaux, cependant, parce qu'il oxyde rapidement dans l'air pour former une mince couche externe de Al2O3 ou d'oxyde d'aluminium, qui est relativement non réactif. Cette couche extérieure inerte protège l'aluminium sous d'oxydation supplémentaire, de sorte qu'il contribue à assurer une résistance à la corrosion. Par conséquent, même si l'aluminium a un potentiel standard très négatif, les objets en aluminium ne peuvent pas nécessairement réagir avec l'acide pour donner de l'hydrogène.