Los iones férricos, es decir, [matemática] \ text {Fe} ^ {3 +} [/ matemática] iones: reaccionan en solución acuosa con iones tiocianato, es decir, [matemática] \ text {SCN} ^ {-} [/ iones matemáticos: para formar un complejo de tiocianato de hierro de color rojo oscuro. Tenga en cuenta que esta reacción es específica para iones férricos (+3), no para iones ferrosos (+2) u otros elementos metálicos que no sean de transición. (Por cierto, esta reacción también funciona para los iones cobaltos).
Para los casos A, B y E, el elemento es sodio, que no es un metal de transición: puede rayar esos 3 casos. Para C y D hay hierro, de acuerdo, pero en C el hierro está en su estado de oxidación ferrosa; solo D tiene hierro en su estado férrico. Entonces la respuesta es D.
Ahora, en cuanto a qué es la sustancia de color oscuro. La reacción general en solución acuosa es
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[matemáticas] \ text {Fe} ^ {3+} + \ text {SCN} ^ {-} + 5 \; \ text {H} _2 \ text {O} \ to [\ text {Fe} (\ text { SCN}) (\ text {H} _2 \ text {O}) _ 5] ^ {2 +} [/ math]
que muestra la formación del complejo de tiocianato férrico (penta-aqua), que consiste en un ión tiocianato y 5 moléculas de agua unidas libremente a un ión férrico que ocupa los 6 “puntos” de coordinación / conjugación del hierro. El resultado tiene una carga positiva residual de +2.
Este complejo de conjugación tiene una configuración electrónica notablemente similar (pero mucho más simplificada) que, por ejemplo, el complejo de hierro-hemo, que también es de color rojo brillante cuando se le conjugan algunas moléculas de oxígeno (y agua).
En Heme, por ejemplo (ver el enlace para algunas ilustraciones) hay 4 puntos de conjugación plana de nitrógeno, mientras que solo existe una conjugación de nitrógeno, la bola azul en la imagen de arriba, en tiocianato férrico. El oxígeno en el hemo se une en los puntos encima o debajo del plano, que en el tiocianato férrico están ocupados por el oxígeno (rojo en la imagen) de las moléculas de agua.
