¿Cómo se determina la estructura molecular del H2O?

La estructura molecular se puede resolver de varias maneras.

El agua es una molécula relativamente simple, aunque el agua líquida con enlaces intermoleculares se vuelve más compleja.

La forma más simple y directa de estudiar el agua es por difracción de neutrones de un cristal de hielo. Eso da información estructural sobre el cristal. Los enlaces y las posiciones moleculares y la distancia entre los átomos se pueden resolver.

La espectroscopía infrarroja y Raman proporciona información sobre los modos vibratorios. En su forma más simple, son equivalentes a las vibraciones de bola y resorte. Dada la masa del oxígeno y el hidrógeno bien conocidos, se puede determinar la fuerza de los enlaces y hacer una estimación de la longitud del enlace.

La espectroscopía de microondas proporciona aún más detalles. Las microondas activan el modo rotacional de las moléculas y la constante rotacional B prácticamente le dice todo sobre el movimiento rotacional de la molécula y su momento de inercia. El estudio de diferentes modos de rotación da diferentes piezas de información. El estudio de la rotación de modos de vibración más altos (calentando la muestra) arroja información estructural de esos modos más altos.

El compuesto de todo lo anterior proporciona una imagen clara de la geometría de la molécula. [1]

Notas al pie

[1] Propiedades del agua – Wikipedia