Coloque os seguintes cátions em ordem crescente de dureza:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para colocar os cátions Fe³⁺, Fe²⁺ e o ferro metálico Fe⁰ em ordem crescente de “dureza”. Isso é química inorgânica, mais precisamente a Teoria de Ácidos e Bases de Lewis na vertente HSAB (Hard and Soft Acids and Bases). Para resolver, a gente vai precisar entender o que é “dureza” segundo HSAB: basicamente é a capacidade que um cátion (ácido de Lewis) tem de ser “duro” (pequeno, alta densidade de carga) ou “mole” (maior, mais polarizável).
Passo 2
Primeiro, o conceito HSAB:
- Um ácido de Lewis “duro” tem carga concentrada e raio pequeno, não polariza facilmente a base.
- Um ácido de Lewis “mole” tem carga mais espalhada e raio maior, é mais polarizável.
Na prática, quanto maior a carga positiva e menor o raio iônico, mais “duro” é o cátion.
Passo 3
Agora, vamos comparar cada espécie:
- Fe⁰ (ferro metálico) – não é nem cátion! Tem carga zero e é bem polarizável: é o mais “mole” da turma.
- Fe²⁺ – cátion com carga +2, raio maior do que o Fe³⁺, logo mais mole que o Fe³⁺, mas mais duro que o Fe⁰ (porque tem carga positiva).
- Fe³⁺ – cátion com carga +3, raio menor que o do Fe²⁺ e carga maior, então densidade de carga alta: é o mais duro.
Resposta
Ordem crescente de dureza: