Consideremos el agua, también conocido como H2O. Tenemos un átomo de oxígeno que sirve como un “núcleo” de la molécula de agua, o podemos pensar en el oxígeno como un centro, y los hidrógenos son radios hacia ese centro. El hidrógeno, naturalmente, quiere tomar un solo electrón del oxígeno, por lo que el oxígeno termina compartiendo dos de sus electrones, uno por cada hidrógeno. Esto nos deja con 4 electrones que el oxígeno puede conservar, ya que el oxígeno tiene 6 electrones.
Ahora, debido a la naturaleza de la mecánica cuántica, a los electrones les gusta venir en pares (uno con giro hacia arriba y el otro con giro hacia abajo; lea https://en.wikipedia.org/wiki/In… para obtener más información). Entonces el oxígeno tiene 4 electrones, dándonos dos pares de electrones que corresponden a un punto geométrico.
Geométricamente, cuando queremos saber qué forma tiene una molécula, podemos aproximarnos a la forma diciendo que, con nuestro modelo de radios y cubos de antes, cada radio tiene la misma separación, por lo que si tenemos 4 radios, entonces son aproximadamente 90 ° aparte (eso es realmente completamente incorrecto, pero solo pretendamos que es correcto), pero aunque dije que nuestro centro de oxígeno tenía dos radios de hidrógeno, esa no es la imagen completa, porque también tenemos los electrones. Los pares actúan como un solo radio, porque los electrones son muy similares, y tenemos 4 electrones, lo que nos da dos rayos de hidrógeno + dos rayos de par solitario = 4 rayos en total. Este es nuestro número estoico.
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Anteriormente, dije que si tuviéramos 4 radios, tendríamos 90 ° entre cada rayo, pero eso es completamente incorrecto, porque vivimos en un espacio 3d, por lo que los 4 radios están dispuestos en un patrón de tetraedro. El ángulo entre dos radios de un tetraedro es de 109 °, por lo que el ángulo entre los dos hidrógenos es * aproximadamente * 109 °. En realidad, existe una fuerza repulsiva entre los dos pares solitarios, por lo que el ángulo es ligeramente menor a 104.5 °, pero así es como se determina qué forma toma una molécula, a través del número estérico.
