氧化还原反应发生必须满足三个条件比如电子转移物质有氧化还原活性还有能量变化。就像铁生锈需要铁和氧气接触产生氧化铁这时候铁失去电子变成阳离子氧气得到电子变成阴离子这就是电子转移。物质要有能释放或接受电子的性质比如金属钠遇到水就会剧烈反应钠变成钠离子水变成氢氧化钠同时产生氢气。能量变化方面通常反应会释放热量比如氢氧燃料电池工作时电压达到1.23伏特就会产生大量热能。

为什么这三个条件这么关键呢首先电子转移是核心基础物质必须含有可变价元素比如铁有+2和+3价态变化时才能参与反应。根据化学教材数据金属活动性顺序表中排在氢前面的金属都容易失去电子发生氧化反应。其次物质活性决定反应速率活性越强反应越快比如铝比铁更容易被氧化。实验数据显示铝在常温下与空气接触氧化速度是铁的5倍。能量变化是反应驱动力热力学计算显示当反应焓变ΔH小于零时反应才能自发进行。氢氧燃料电池的1.23伏特电压正来源于这个能量差。浓度和温度也会影响反应活性比如浓硫酸浓度越高氧化能力越强实验证明浓度从30%增加到70%反应速率提升3倍。温度每升高10℃反应速率通常加快2-4倍这符合阿伦尼乌斯方程。