Lors du processus de réduction en solution aqueuse d’un proton H (qui est en fait plutôt un proton hydraté par une molécule d’eau, H⁺–H₂O = H₃O⁺), le proton gagne un électron pour devenir un atome d’hydrogène H électriquement neutre.

On pourrait penser que cet atome d’hydrogène persiste en solution, pour adopter le même profil que l’élément hydrogène listé en première place du Tableau Périodique des Eléments. Mais il n’en est rien !

En effet, le Tableau Périodique des Eléments donne les caractéristiques de tous les éléments connus, mais ceux-ci n’existent en général pas dans la nature sous forme individuelle, à l’exception des gaz rares (hélium He, néon Ne, argon Ar, krypton Kr, xénon Xe, radon Rn), car ils sont combinés à d’autres éléments de manière à adopter la configuration électronique qui leur est la plus favorable.

Il s’avère que la configuration la plus stable pour un atome est celle qui lui permet de compléter son nuage électronique externe. On parle dans ce cas des "électrons de valence", ceux qui participent à la formation des liaisons avec d’autres atomes, en mettant en commun de manière plus ou moins équilibrée leurs électrons.

Les règles de dame Nature nous enseignent qu’un atome qui aura adopté une configuration électronique à 8 électrons de valence, c’est-à-dire la configuration électronique que tous les atomes de gaz rares possèdent, sera énergétiquement stable.

C’est par exemple la raison pour laquelle l’atome de sodium Na, qui possède un seul électron externe et 8 électrons "juste en-dessous" (donc moins stable que l’atome de néon Ne qui possède 8 électrons externes et qui le précède dans le Tableau Périodique), ainsi que l’atome de chlore Cl, qui possède 7 électrons externes (donc moins stable que l’atome d’argon Ar qui possède aussi 8 électrons externe et qui le suit dans le Tableau Périodique), se combinent pour former le chlorure de sodium NaCl, dans lequel l’atome de sodium perd un électron (et adopte une configuration à 8 électrons externes, stable comme le néon) au profit de l’atome de chlore qui gagne un électron (et adopte une configuration à 8 électrons externes, stable comme l’argon). On respire!

L’atome d’hydrogène H est une exception dans cette "règle de l’octet" (la règle qui consiste à tenter d’adopter une configuration à 8 électrons externes), puisqu’il ne possède qu’un seul électron. Le seul moyen d’obtenir une configuration électronique stable ne peut pas consister à gagner 7 électrons (processus trop complexe), mais à ne gagner qu’un seul électron pour adopter la configuration électronique de l’atome d’hélium qui le suit dans le Tableau Périodique (2 électrons externes). Lorsque deux atomes d’hydrogène H sont à proximité, ils forment une union équitable, en partageant chacun leur unique électron de valence pour former une liaison dans laquelle chaque atome d’hydrogène "possède" 2 électrons, comme l’atome d’hélium! La molécule de dihydrogène H2 est ainsi nettement plus stable que les deux atomes isolés d’hydrogène!