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Sobre esse vídeo | Distribuição Eletrônica, Por que as setas da distribuição são na diagonal?

Para essa animação criamos um modelo gráfico para representar os sub-níveis de energia dos átomos, o objeto é melhorar a visualização do assunto estudado facilitando, assim, o entendimento.

Sobre o Gog Escola

O Gog Escola é um projeto inovador de animações gratuítas para apoio as aulas. Através do uso das animações/simulações pode-se representar com detalhes qualquer fenômeno ou fluxo dentro de qualquer assunto dessas disciplinas, isso torna o entendimento muito mais fácil, torna o assunto mais interessante e facilita o entendimento do aluno e o trabalho do professor. Saiba mais aqui

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Resumo

Na distribuição eletrônica os elétrons são dispostos na eletrosfera do átomo seguindo as regras da química quântica e possui maior estado de energia o elétron que apresenta a maior soma de energia potencial e cinética.
Essa eletrosfera é divida em (n) número de camadas ou níveis de energia, que vão do 1 ao infinito, porém para os elementos existentes, até agora, bastam 7 camadas para representá-los

As camadas são nomeadas com as letras K, L, M,N,O,P e Q, porém é mais comum usar os números de 1 a 7 para nomeá-las.

Essas camadas ou níveis de energia são constituídas de número (l) de sub-camadas ou sub-níveis de energia, que vão do 0 ao infinito, porém para os elementos existentes, bastam 4 sub-camadas para representá-los.

As sub-camadas são nomeadas com as letras s (Sharp(nítido)), p (principal), d(difuso) e f(fundamental).
A disposição das sub-camadas tem uma configuração bem específica, como segue:

A camada K (n°1) possui um sub nível s;
A camada L (n°2) possui um sub nível s, p;
A camada M (n°3) possui um sub nível s, p, d;
A camada N (n°4) possui um sub nível s, p, d, f;
A camada O (n°5) possui um sub nível s, p, d, f;
A camada P (n°6) possui um sub nível s, p;
A camada Q (n°7) possui um sub nível s;

Cada um dos 4 sub-níveis (l) tem uma capacidade limitada de elétrons, como segue:
O sub-nível s comportam apenas 2 elétrons;
O sub-nível p comportam 6 elétrons;
O sub-nível d comportam no máximo 10 elétrons;
O sub-nível f comportam no máximo 14 elétrons;
Basta lembrar que aumenta de 4 em 4;

Fazendo a soma temos o número máximo de elétrons para cada nível de energia.

Façamos agora, como exemplo, a distribuição eletrônica do elemento Ferro (Fe):

O Ferro (Fe), que possui número de elétrons (Z=26), distribuído da seguinte forma:
Na 1° camada, camada K, o sub-nível s recebe 2 elétrons, na 2° camada, camada L, o sub-nível s recebe 2  e o sub-nível p recebe 6 totalizando, até agora 10 elétrons faltam 16, na terceira camada, camada m o sub-nível s recebe 2 o p recebe 6, observe que nesse momento passamos para a camada 4, a n, pois conforme o diagrama de Linus Pauling as setas diagonais indicam a ordem de energia, então o sub-nÍvel s da camada n recebe 2, totalizando 20, por fim o sub-nível p da terceira camada recebe 6 totalizando os 26 elétrons da distribuição.

Escrevendo a distribuição eletrônica por extenso em ordem de energia temos: 
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Observe que os elétrons com maior nível de energia são os 6 elétrons que se encontram na 3° camada sub-nível d, mas os elétrons da camada de valência, a camada mais externa, são os 2 elétrons da camada 4 sub-nível s.

Uma questão interessante: Porque essas setas são dispostas na diagonal?
 
A resposta a essa pergunta pode ser simplificada da seguinte forma, o valor de energia de um elétron é a soma energia potencial mais a energia cinética.

A energia potencial está relacionada com a posição do elétron em relação ao núcleo, quanto maior a distancia maior o valor energético. Foi demonstrado por Bohr que identificou os 7 níveis (n).

A energia cinética está relacionada com o movimento orbital dos elétrons. Foi demonstrado por Sommerfeld que apontou que as orbitas seguem a seguinte disposição:
1° Camada (K) possui uma órbita circular;
2° Camada (L) possui uma órbita circular e uma elíptica;
3° Camada (M) possui uma órbita circular e duas elíptica;
4° Camada (N) possui uma órbita circular e três elíptica;
Assim atribui os 4 (l) valores aos sub-níveis.

Sendo assim o valor de energia de um elétron é a soma de n+ l
Fica mais fácil perceber ao observar o diagrama de Linus Pauling, ao somar os valores de n+ l fica claro que os níveis de energia são dispostos na diagonal, por isso usa-se as linhas diagonais na distribuição eletrônica.

Bibliografia

Coleção Química Meio ambiente, cidadania, Tecnologia - Ensino Médio, Volume 1, Martha Reis Marques da Fonseca - PNLD, FNDE 2014
Videos química USP, encontrados no canal "Aula de Química com o Prof. Alex Dias"
Vídeo-aulas do Professor Gustavo Dias, do canal " Química com G"