Die Auswirkungen von Säure auf verschiedene Metallarten

Säuren können viele verschiedene Arten von Metallen korrodieren oder durch chemische Prozesse abtragen. Allerdings reagieren nicht alle Metalle gleich mit Säuren, und einige Metalle sind korrosionsanfälliger als andere. Einige Metalle reagieren heftig mit Säuren – häufige Beispiele sind Natrium und Kalium – während andere, wie Gold, mit den meisten Säuren nicht reagieren.

Metalle der ersten Gruppe des Periodensystems werden als Alkalimetalle klassifiziert, während diejenigen der zweiten Gruppe Erdalkalimetalle sind. Beide Gruppen reagieren mit Wasser und reagieren noch heftiger mit Säuren. Diese Reaktionen liefern Wasserstoffgas. Mit Calcium, Magnesium und Lithium ist die Reaktion ziemlich sanft, aber Metalle weiter unten in der Gruppe reagieren heftig und erzeugen genug Hitze, um das Wasserstoffgas in Brand zu setzen und eine Explosion zu verursachen.

Das andere Extrem bilden die Edelmetalle: Sie sind in feuchter Luft korrosionsbeständig und reagieren nicht leicht mit verdünnten oder schwachen Säuren. Gold zum Beispiel reagiert nicht einmal mit Salpetersäure, einem starken Oxidationsmittel, obwohl es sich in Königswasser, einer Lösung aus konzentrierter Salpeter- und Salzsäure, auflöst. Platin, Iridium, Palladium und Silber sind alle Edelmetalle und haben eine gute Beständigkeit gegen Säurekorrosion. Silber reagiert jedoch leicht mit Schwefel und Schwefelverbindungen. Diese Verbindungen verleihen Silber ein angelaufenes Aussehen.

Eisen ist ziemlich reaktiv; bei feuchter Luft. es oxidiert zu Rost, einer Mischung aus Eisenoxiden. Oxidierende Säuren wie Salpetersäure reagieren mit Eisen, um eine Passivierungsschicht auf der Eisenoberfläche zu bilden; Diese Passivierungsschicht schützt das darunterliegende Eisen vor weiterem Angriff durch die Säure, obwohl die spröden Oxide der Schicht abplatzen und das Metall im Inneren freilassen können. Nichtoxidierende Säuren wie Salzsäure reagieren mit Eisen zu Eisen(II)-Salzen – Salzen, in denen das Eisenatom zwei Elektronen verloren hat. Ein Beispiel ist FeCl2. Überführt man diese Salze in eine basische Lösung, reagieren sie weiter zu Eisen(III)-Salzen, in denen das Eisen drei Elektronen verloren hat.

Aluminium sollte theoretisch noch reaktiver sein als Eisen; in der Praxis wird die Oberfläche des Aluminiums jedoch durch eine passivierende Schicht aus Aluminiumoxid geschützt, die wie eine dünne Decke das darunter liegende Metall abschirmt. Säuren, die mit Aluminiumionen einen Komplex bilden, können sich jedoch durch die Oxidschicht fressen, so dass konzentrierte Salzsäure Aluminium auflösen kann. Zink ist auch sehr reaktiv und hat keine Passivierungsschicht auf Aluminium, sodass es Wasserstoffionen aus Säuren wie Salzsäure reduziert, um Wasserstoffgas zu bilden. Die Reaktion ist viel weniger heftig als ähnliche Reaktionen für Alkali- und Erdalkalimetalle. Es ist ein üblicher Weg, um kleine Mengen Wasserstoff für den Einsatz in einem Labor zu erzeugen.