3. Metallien hapettuminen ja pelkistyminen
Metallien reaktioiden yhteydessä käytetään usein sanoja hapettuminen ja pelkistyminen. Hapettuminen on historiallinen nimitys metallien reaktioille, joissa metalli reagoi hapen kanssa, kuten raudan ruostuminen. Sittemmin hapettuminen ja pelkistyminen yhdistettiin yleisempään, kaikille reaktioille yhteiseen ominaisuuteen eli elektronien luovuttamiseen ja vastaanottamiseen.
Metallien reaktioita tutkittaessa hapettuminen ilmenee tavallisesti metallin muuntumisena alkuaineesta ionimuotoon. Pelkistyminen on tälle päinvastainen tapahtuma. Metalli-ionit vastaanottavat elektroneja ja muuntuvat ionimuodosta metallimuotoon.
Hapettuminen: metalli → metalli-ioni + elektroni
Pelkistyminen: metalli-ioni + elektroni → metalli
Pelkistyminen: metalli-ioni + elektroni → metalli
Yleisemmin hapettumisessa on kyse elektronien luovuttamisesta ja pelkistymisessä vastaanottamisesta. Olennaista on, että reaktiot tapahtuvat aina yhtä aikaa. Jos jokin aine hapettuu, jonkin toisen pitää pelkistyä.
Hapettumis-pelkistymisreaktiossa on kyse siis elektronien siirtymisestä aineelta toiselle. Tilanne on vastaava kuin happo-emäsreaktiossa, jossa vety-ionin siirtyy aineelta toiselle.

Metallien reaktioiden kohdalla on yleistä, että hapettuminen ja pelkistyminen kirjoitetaan puolireaktioina. Kirjoitustavalla halutaan korostaa muodostuvien ionien varauksia ja siirtyvien elektronien lukumääriä.
Puolireaktio 1: A → A+ + e−
Puolireaktio 2: B + e− → B−
Kokonaisreaktio: A + B → A+ + B−
- A hapettuu.
- B pelkistyy.
Yksittäinen puolireaktio on teknisesti mahdollista toteuttaa, mutta se vaatii erikoiset reaktio-olosuhteet. Metalli voidaan esimerkiksi kuumentaa niin kuumaksi, että metalliatomi menettää elektronin. Tällöin sanotaan, että metalliatomi ionisoituu. Se on eri asia kuin hapettuminen, koska mikään kappale ei vastaanota vapautunutta elektronia. Lämpötilan laskiessa elektroni liittyy takaisin metalli-ioniin ja muodostuu alkuperäinen metalliatomi.