Coloque os seguintes cátions em ordem crescente de dureza:
Fe^3+, Fe^2+, Fe^0

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:
  1. Fe⁰ (ferro metálico) – não é nem cátion! Tem carga zero e é bem polarizável: é o mais “mole” da turma.
  2. 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).
  3. 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:
Fe^0 < Fe^2+ < Fe^3+

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