Les effets de l’acide sulfurique sur le métal dépendent d’un certain nombre de facteurs, notamment le type de métal, la concentration de l’acide et la température. L’acide sulfurique dilué réagira, en théorie, avec tout métal situé au-dessus de l’hydrogène dans la série de réactivité en déplaçant l’hydrogène de l’acide, en le libérant sous forme de gaz et en formant le sel sulfate du métal. Les métaux qui entrent dans cette catégorie comprennent les métaux alcalins, tels que le sodium et le potassium, et les métaux alcalino-terreux, comme le magnésium et le calcium, ainsi que de nombreux autres métaux communs, tels que le fer, le nickel et le zinc. Étant donné que l’hydrogène a une très faible solubilité dans l’eau et les acides, il produira des bulles ; l’effervescence résultante est plus importante avec les métaux les plus réactifs. L’acide sulfurique dilué (H2SO4) et le magnésium, par exemple, réagiront vigoureusement : Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2.
En pratique, tous ces métaux ne réagiront pas avec l’acide sulfurique dans des circonstances normales. Bien que les métaux purs réagissent, certains éléments, lorsqu’ils sont exposés à l’air, acquièrent rapidement une couche d’oxyde. Les effets de cet acide sur les oxydes métalliques varient, mais dans certains cas, la couche d’oxyde est chimiquement très inerte et empêchera toute réaction de se produire. Par exemple, bien que le titane soit au-dessus de l’hydrogène dans la série de réactivité, il a normalement une fine couche de dioxyde de titane qui le rend non réactif vis-à-vis des acides sulfurique et de la plupart des autres acides. L’aluminium forme également une couche d’oxyde protectrice; cependant, l’acide sulfurique et l’aluminium réagiront après un certain délai pour produire de l’hydrogène gazeux et du sulfate d’aluminium.
Un autre facteur qui peut affecter la combinaison est la solubilité du sel, ou sulfate de métal, formé par la réaction. Certains sulfates métalliques, par exemple ceux de fer, de zinc et d’aluminium, sont très solubles dans l’eau ou les acides, tandis que d’autres, comme les sulfates de calcium et de baryum, ne le sont pas. Lorsque le sulfate a une faible solubilité, la réaction ralentit ou s’arrête rapidement car une couche protectrice de sulfate s’accumule autour du métal.
L’acide sulfurique pur ne réagit pas avec les métaux pour produire de l’hydrogène, car la présence d’eau est nécessaire pour permettre à cette réaction d’avoir lieu. L’acide sulfurique concentré utilisé dans les laboratoires est normalement de 98% d’acide et 2% d’eau ; la faible quantité d’eau présente permet à ces réactions de se dérouler dans certains cas, quoique lentement. Si une solution plus diluée est utilisée, la réaction est beaucoup plus rapide. L’acier inoxydable, à basse température, n’est pas corrodé de manière significative par l’acide à des concentrations supérieures à environ 98 %. Dans les usines industrielles, il est parfois stocké dans des réservoirs en acier ; cependant, la corrosion est rapide si la teneur en eau est plus élevée.
L’effet de l’acide sulfurique sur les éléments métalliques inférieurs à l’hydrogène dans la série de réactivité est différent, car ils ne peuvent pas déplacer l’hydrogène de l’acide. Ces métaux comprennent le cuivre, le mercure, l’argent, l’or et le platine. Ils ne réagiront pas avec l’acide sulfurique dilué ou avec l’acide concentré à température ambiante.
L’acide sulfurique concentré, cependant, agit comme un agent oxydant lorsqu’il est chaud et il réagit avec le cuivre, le mercure et l’argent. Dans le cas du cuivre, par exemple, la réaction suivante a lieu : Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O. L’or et le platine ne réagiront pas du tout avec l’acide sulfurique.