Questão 74 Unesp 2023 - 1ª fase

A reação entre cério metálico e gás oxigênio que leva à formação do óxido de cério é dada pela equação química: 

$C{e}_{\left(s\right)} +\hspace{0.17em}{O}_{2 \left(g\right)} \to Ce{O}_{2 \left(s\right)}$

Nessa reação, observa-se que ambos os reagentes são substâncias simples e, portanto, o número de oxidação (NOx) dos elementos cério (Ce) e oxigênio (O) nessas espécies é zero. 
No óxido de cério (CeO₂), a soma dos NOx dos átomos que o compõem é igual a zero já que a estrutura é eletricamente neutra. Como se trata de um óxido, o número de oxidação do oxigênio é fixo e igual a -2. Assim, calculando o NOx do cério, tem-se: 

$$\begin{gathered} {\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} + 2·{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{O}} = 0 \\ {\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} + 2·(-2)\hspace{0.17em}= 0 \\ \boxed{{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} = +4} \end{gathered}$$

A variação de NOx do cério na reação química é dada por: 

$$\begin{gathered} ∆{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} = {\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}, \mathrm{produto}} - {\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}, \mathrm{reagente}} \\ ∆{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} = 4 - 0 \\ \boxed{∆{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} = 4} \end{gathered}$$

Como ocorreu aumento no número de oxidação do elemento na reação química $\left(∆{\mathrm{NOx}}_{\mathrm{Ce}} > 0\right)$, o cério sofreu oxidação e, portanto, atuou como agente redutor na transformação.