Gli effetti dell’acido solforico sul metallo dipendono da una serie di fattori, tra cui il tipo di metallo, la concentrazione dell’acido e la temperatura. L’acido solforico diluito, in teoria, reagirà con qualsiasi metallo che si trova sopra l’idrogeno nella serie di reattività spostando l’idrogeno dall’acido, rilasciandolo come gas e formando il sale solfato del metallo. I metalli che rientrano in questa categoria includono i metalli alcalini, come sodio e potassio, e i metalli alcalino-terrosi, come magnesio e calcio, oltre a molti altri metalli comuni, come ferro, nichel e zinco. Poiché l’idrogeno ha una solubilità molto bassa in acqua e acidi, produrrà bolle; l’effervescenza risultante è maggiore con i metalli più reattivi. L’acido solforico diluito (H2SO4) e il magnesio, ad esempio, reagiscono vigorosamente: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2.
In pratica, non tutti questi metalli reagiranno con l’acido solforico in circostanze normali. Sebbene i metalli puri reagiscano, alcuni elementi, se esposti all’aria, acquisiscono rapidamente uno strato di ossido. Gli effetti di questo acido sugli ossidi metallici variano, ma in alcuni casi lo strato di ossido è chimicamente molto inerte e impedisce che avvenga qualsiasi reazione. Ad esempio, sebbene il titanio sia al di sopra dell’idrogeno nella serie di reattività, normalmente ha un sottile rivestimento di biossido di titanio che lo rende non reattivo verso gli acidi solforico e la maggior parte degli altri. L’alluminio forma anche uno strato protettivo di ossido; tuttavia, l’acido solforico e l’alluminio reagiranno dopo un certo ritardo per produrre gas idrogeno e solfato di alluminio.
Un altro fattore che può influenzare la combinazione è la solubilità del sale, o solfato metallico, formato dalla reazione. Alcuni solfati metallici, ad esempio quelli di ferro, zinco e alluminio, sono molto solubili in acqua o acidi mentre altri, come i solfati di calcio e bario, non lo sono. Quando il solfato ha una bassa solubilità, la reazione rallenterà o si fermerà rapidamente poiché uno strato protettivo di solfato si accumula attorno al metallo.
L’acido solforico puro non reagisce con i metalli per produrre idrogeno, poiché è necessaria la presenza di acqua per consentire questa reazione. L’acido solforico concentrato utilizzato nei laboratori è normalmente al 98% di acido e al 2% di acqua; la piccola quantità di acqua presente permette a queste reazioni di procedere in alcuni casi, anche se lentamente. Se si usa una soluzione più diluita, la reazione è molto più rapida. L’acciaio inossidabile, alle basse temperature, non viene significativamente corroso dall’acido a concentrazioni superiori a circa il 98%. Negli stabilimenti industriali viene talvolta stoccato in serbatoi di acciaio; tuttavia, la corrosione è rapida se il contenuto di acqua è maggiore.
L’effetto dell’acido solforico sugli elementi metallici che sono al di sotto dell’idrogeno nella serie di reattività è diverso, poiché non possono spostare l’idrogeno dall’acido. Questi metalli includono rame, mercurio, argento, oro e platino. Non reagiranno con l’acido solforico diluito o con l’acido concentrato a temperatura ambiente.
L’acido solforico concentrato, invece, a caldo agisce come agente ossidante e questo fa reagire con rame, mercurio e argento. Nel caso del rame, ad esempio, avviene la seguente reazione: Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O. L’oro e il platino non reagiscono affatto con l’acido solforico.