Zink in Silbernitrat...

Wenn Du Zink in eine Silbernitrat-Lösung wirfst, dann läuft die folgende Reaktion ab:

Zn + 2 Ag⁺   ⟶   Zn²⁺ + 2 Ag

Das Standardreduktionspotential von Zink ist −0.76 und das von Silber +0.80 V, das ergibt eine satte Differenz von ΔE₀=1.56 V und läuft daher sehr gerne ab. Nitrat macht nur den Zuseher.

Jetzt meinst Du offenbar, daß das Nitrat ja auch mitspielen könnte, z.B. nach

NO₃⁻ + 4 H₃O⁺ + 3 e⁻   ⟶   NO + 6 H₂O,    E₀=+0.94 V

Das Problem dabei sind die H₃O⁺-Ionen. Denn das E₀ gilt ja nur dann, wenn alle beteiligten Spezies in der Konzentration 1 mol/l vorliegen, also in diesem Fall bei pH=0. Du machst das ganze aber in einer ungefähr neutralen Lösung (durch Salz­hydrolyse ist eine Zn(NO₃)₂-Lösung ein bißchen sauer, aber ich bin zu faul, um mir die entsprechenden Konstanten zu suchen und das Zeug auszurechnen).

Wir müssen also das E₀ erst in ein E für pH=7 umrechnen, und dabei kommt die Nernstsche Gleichung zum Zug

E = E₀ − RT/zF * ln Q  =  E₀ − RT/zF * ln [ c(NO)/c⁴(H₃O⁺)/c(NO₃⁻) ]

Die Konzentrationen von NO und NO₃⁻ interessieren uns dabei nicht besonders; wir nehmen an, daß die ungefähr 1 mol/l betragen und  nudeln alles so um, daß nur die pH-Abhängigkeit übrigbleibt

E = E₀ + RT/zF * 4 * ln [ c(H₃O⁺) ] = +0.53 V

In neutraler Lösung ist Nitrat also ein schwächeres Oxidationsmittel als Silber.

Nebenbei gesagt ist es durchaus nicht so, daß von zwei kon­kurrieren­den Oxidations­mitteln immer das stärkere gewinnt. Wenn man beliebig lange wartet, ist das zwar immer so, aber beliebig lange kann schlimmsten­falls auch kosmo­logisch lange bedeuten.

Nicht jede Reaktion, die vom Gleichgewicht her ablaufen kann, läuft auch ab. Dazu muss erst mal eine Aktivierungsenergie aufgewand werden.

Wenn zum Beispiel Nitrat reagiert, müssen Atombindungen getrennt werden, es entstehen Gase. Und das N-Atom mit der OZ +5 liegt gut abgerschirmt im Zentrum des Nitrations.

Generell besteht zwischen der Triebkraft (Reaktionsenthalpie oder Potentialdifferenz) und der Geschwindigkeit ein sehr geringerZusammenhang.