Un dubbio sui numeri di ossidazione

Salvo ha scritto:

Gentilissima professoressa, nella reazione redox

MnO₄^- +  8 H⁺ +  5 Fe²⁺  →   Mn²⁺ +  5 Fe³⁺ +  4 H₂O

bilanciando le cariche e il numero di elettroni mi è venuto un dubbio. Le molecole d’acqua che si formano sono neutre  mentre il Mn è un catione 2+; secondo il numero di ossidazione è il Mn che acquista 5 elettroni. Quindi come fanno le molecole d’acqua a essere neutre? Ho pensato che gli 8 elettroni provenissero 5 da Fe²⁺, 1 da MnO₄^- e 2 da Mn; questo spiegherebbe i prodotti, ma non va contro il ragionamento della redox, ovvero che ad acquistare elettroni sia il Mn che da n.o. + 7 passa a n.o. + 2 nel prodotto? La ringrazio anticipatamente. Cordiali saluti.

Rispondo così:

Il bilancio delle cariche elettriche e la variazione del numero di ossidazione sono due modi di analizzare una reazione redox che non vanno mescolati. Il numero di ossidazione di un atomo, infatti, è un numero che si ricava assegnando la coppia di elettroni di legame all’atomo più elettronegativo e non indica, pertanto, la presenza effettiva di uno ione con quella specifica carica elettrica.

Il fatto che l’atomo di manganese nello ione MnO₄^- abbia numero di ossidazione + 7 non significa, allora, che il manganese abbia 7 elettroni in meno rispetto all’atomo neutro, ma soltanto che i suoi elettroni di legame sono più spostati verso gli atomi di ossigeno. Quando nello ione permangano si rompono i legami Mn-O, gli elettroni del manganese si riavvicinano al proprio nucleo e soltanto due verranno ceduti nel momento in cui si forma lo ione Mn²⁺.

I numeri di ossidazione sono quindi utili per riconoscere una reazione redox e per capire quanti elettroni vengono scambiati durante una tale reazione, ma è sempre necessario ricordare che non vanno confusi con la carica ionica.