Hujan asam adalah jenis hujan yang lebih asam dari biasanya. Meskipun asam ekstra dapat berasal dari gas vulkanik dan vegetasi yang membusuk, sumber buatan manusia dapat menambahkan asam ke hujan ketika bahan bakar fosil dibakar dan melepaskan gas tertentu ke udara. Hujan asam dan asam sulfat saling terkait erat, karena asam sulfat membentuk sebagian besar komponen asam air hujan.
Asam sulfat adalah molekul yang memiliki dua atom hidrogen, satu atom belerang dan empat atom oksigen. Ini memberikan asam rumus kimia H2SO4. Zat ini hadir dalam hujan asam, meskipun tidak persis dalam bentuk itu. Asam kuat seperti asam sulfat cenderung mudah bercampur dengan molekul air, dan pecah menjadi dua bagian saat berada di dalam air.
Segmen ini adalah atom hidrogen, dan sisa molekulnya, yang sekarang adalah HSO4. Atom hidrogen bermuatan positif ketika jatuh dari molekul asam awal, sehingga merupakan ion positif. Karena sebagian besar bahan kimia seimbang dalam muatan, bagian lain dari molekul asam sulfat bermuatan negatif. pH, yang merupakan ukuran keasaman, memberikan nilai asam pada zat berdasarkan berapa banyak ion hidrogen yang dikandungnya. Hujan asam dan asam sulfat karena itu menjadi lebih asam semakin banyak ion hidrogen yang ada.
Bahkan sebelum senyawa belerang masuk ke dalam hujan, ia harus masuk ke atmosfer. Hal ini terjadi karena gas yang mengandung belerang dapat mengapung di udara. Sumber alami dari gas-gas ini, yaitu hidrogen sulfida dan sulfur dioksida, masing-masing adalah emisi dari gunung berapi, atau gas yang dihasilkan oleh materi tanaman yang membusuk.
Hidrogen sulfida memiliki rumus kimia H2S, yang berarti memiliki dua atom hidrogen dan satu atom belerang. Gas belerang khusus ini bereaksi dengan oksigen yang sudah ada di udara, dan berubah menjadi belerang dioksida. Sulfur dioksida, dari reaksi H2S, atau dari emisi vulkanik, adalah molekul yang kurang kompleks daripada ketika menjadi asam, karena hanya mengandung dua atom oksigen dan satu atom belerang.
Secara kimia, sulfur dioksida diwakili oleh SO2. Sebagian besar gas ini di atmosfer bumi berasal dari aktivitas manusia. Terutama, ini berasal dari pemecahan panas bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil adalah bentuk materi tanaman yang membusuk, yang telah berubah menjadi batu bara, minyak atau gas selama jutaan tahun. Pembangkit listrik menghasilkan yang terbaik, tetapi industri, pemanas rumah, dan emisi mobil juga dapat berkontribusi.
Gas ini mengapung di udara dan bercampur dengan tetesan air di awan hujan. SO2 berubah menjadi SO3, dari interaksi dengan oksigen atmosfer, sebelum bercampur dengan air di awan. Air, yang mengandung dua atom hidrogen dan satu oksigen, bereaksi dengan SO3 membentuk H2SO4, yang merupakan asam sulfat.
Ketika hujan asam dan asam sulfat jatuh ke bumi, pH rendah dapat merusak organisme dan benda mati. Aliran air yang menerima terlalu banyak hujan asam dan asam sulfat dapat menjadi tempat yang tidak sehat bagi ikan dan tanaman untuk hidup. Bahan bangunan seperti marmer dapat perlahan terkikis oleh asam. Umumnya, curah hujan normal pun dapat memiliki pH asam, yaitu sekitar 5.6. Hujan yang memiliki pH kurang dari ini, seperti 3.0, dianggap sebagai hujan asam, dan mungkin merupakan tanda pencemaran lokal.