Vamos analisar a questão sobre as espécies químicas que se formam quando o óxido de ferro (Fe₂O₃) é dissolvido em uma solução de ácido nítrico (HNO₃). A resposta correta é a alternativa E, que indica a formação da espécie Fe(H₂O)₆³⁺.

Para entender por quê, precisamos considerar os seguintes conceitos:

1. Reações de Dissolução e Complexação: Quando o óxido de ferro, que é um óxido metálico, entra em contato com uma solução ácida, ocorre uma reação de neutralização que transforma o óxido no cátion correspondente. No caso do ácido nítrico, que é um ácido forte, o ferro (III) se dissolve formando íons Fe³⁺.

2. Formação de Complexos: Em solução aquosa, os íons metálicos como Fe³⁺ tendem a formar complexos aquosos. O complexo mais estável e comum para o ferro (III) em solução é o hexaaquaferrato (III), Fe(H₂O)₆³⁺, onde seis moléculas de água coordenam-se ao redor do íon ferro.

Vamos agora analisar as alternativas:

Alternativa E - Fe(H₂O)₆³⁺: Essa é a resposta correta. O íon Fe³⁺ em solução aquosa forma um complexo com moléculas de água. Esse complexo é predominantemente estável em solução ácida.

Alternativa A - FeO₂^-: Essa espécie não se forma em solução ácida a partir de Fe₂O₃ e HNO₃. Esta alternativa está incorreta.

Alternativa B - Fe(OH)₄^-: O íon hidróxido tetracoordenado também não é formado em ambiente ácido. Isso poderia ocorrer em meio alcalino, mas não é o caso aqui.

Alternativa C - Fe(OH)₃: O hidróxido de ferro (III) poderia precipitar em meio neutro a levemente básico, mas em solução ácida, ele se dissolve completamente.

Alternativa D - Fe(H₂O)₆²⁺: Esta espécie corresponde ao ferro (II) e não se forma diretamente na solução ácida a partir do óxido de ferro (III). Assim, está incorreta neste contexto.

Esses conceitos são importantes em química inorgânica para compreender reações de dissolução e formação de complexos em soluções aquosas. Espero que esta explicação tenha sido clara e útil!

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Fe2O3 + 6 HNO3 ---> 2 Fe(NO3)3 + 3 H2O

2x3 Fe^3+ (H2O) ---> Fe(H2O)6^3+

ALTERNATIVA E

Não consegui entender

Boa questão de química inorgânica em meio ácido

Temos Fe₂O₃ (óxido de ferro III) reagindo com HNO₃ 6 mol·L⁻¹ (meio fortemente ácido).

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Passo 1 — Natureza do óxido

O Fe₂O₃ é um óxido básico (óxido metálico).

Óxidos básicos reagem com ácidos formando sal + água:

Fe2O3 + 6H^+ (vem do ácido nítrico)—> 2Fe^{3+} + 3H2O

Então o ferro vai para a solução como Fe³⁺.

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Passo 2 — Espécie predominante em meio ácido forte

Em solução aquosa, íons metálicos não ficam “nus”. Eles se hidratam:

Fe^{3+} + 6H_2O —>[Fe(H_2O)_6]^{3+}

Como o meio é bem ácido (6 mol/L de HNO₃), não há OH⁻ suficiente para formar hidróxidos como Fe(OH)₃ ou Fe(OH)₄⁻.

Espécies com OH⁻ predominam em meio básico, não ácido.

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❌ Eliminando as alternativas

• FeO₂⁻ → espécie de meio básico ❌

• Fe(OH)₄⁻ → complexo hidroxilado, meio básico ❌

• Fe(OH)₃ → precipita em meio pouco ácido ou básico ❌

• [Fe(H₂O)₆]²⁺ → seria Fe²⁺, mas partimos de Fe³⁺ ❌

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✅ Espécie predominante:

\boxed{[Fe(H_2O)_6]^{3+}}

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Resposta correta: Fe(H₂O)₆³⁺