No estoy seguro de que voy a llamar a esto una "respuesta" por lo tanto como un largo comentario que, sin embargo, apunta a una respuesta plausible. Creo que tengo una idea de lo que está pasando aquí, basado en la intuición me di cuenta de un debate anterior tuve una vez en este foro.
El truco está en que lo que se enseña en los chem libros es en algún sentido estricto un "mentir" cuando se trata de cosas como esta que implican la mecánica cuántica. Para entender lo que queremos decir, debemos considerar una vez más simple ejemplo, que es el de la cuestión de los orbitales atómicos y de los átomos más pesados que el hidrógeno. Como todos sabemos, el juego habitual de los orbitales $1s$, $2s$, $2p$, etc. son todos lindos nombres para la energía autoestados de hidrógeno o un hidrógeno como átomo, descrito por una solución a la ecuación de Schrödinger con un Hamiltoniano (en la posición de base)
$$\hat{H} = \frac{\hat{p}^2}{2m_e} - \frac{1}{4\pi \epsilon_0} \frac{e^2}{r^2}$$
donde como de costumbre, $\hat{p} = -i\hbar \nabla$ es el impulso del operador, $e$ es la carga del electrón y $m_e$ es la masa del electrón. El primer término es la cinética plazo, la segunda es la ley de Coulomb plazo para el potencial sobre el núcleo. Las soluciones a esta ecuación de Schrödinger son los orbitales, y son lo suficientemente buenos en 3 dimensiones de las funciones de onda $\psi(x, y, z)$ (o tal vez desde que hemos utilizado $r$, $\psi(r, \theta, \phi)$).
Sin embargo, al subir a un electrón de Helio (He), se obtiene una función de onda que implica seis coordenadas - 3 para cada uno de los electrones: $\psi(r_1, \theta_1, \phi_1, r_2, \theta_2, \phi_2)$, y además el Hamiltoniano contiene una cruz potencial plazo para la interacción repulsiva entre dos electrones. Cuando uno trata de resolver esto, se encuentra que las variables aleatorias para el individuo de electrones posiciones no son estadísticamente independientes, es decir, cada electrón no puede ser descrito en su propio como el simple hecho de tener una función de onda que no dependen de la posición de los otros electrones: dependiendo de donde uno es medido a ser, la probabilidad a medida que los otros sean diferentes. (Otra manera de decir esto es que hay una correlación no nula. Técnicamente, usted tiene que utilizar un poco modificada de la noción de "independencia" como los electrones son indistinguibles fermiones, que no sea la común noción en la estadística clásica se vería fuera de la mecánica cuántica o en otros campos de la ciencia más allá de la física, donde "independiente" significa una antisimétrica combinación) Este es el enredo, y esto significa que en la mayoría de los honestos descripción no podemos hablar de separar los orbitales en absoluto, sino que debe pensar en la globalidad de 6 dimensiones de la función de onda para el átomo. Ahora esto no significa que usted no puede hablar de la "átomo" en todos como una entidad física - puede describir aproximadamente una forma mediante la adopción de un "electrón de la localización de la función", que es la probabilidad de encontrar CUALQUIER electrón en un cierto volumen de espacio, y esta es la "forma del átomo" en algún sentido (que se parece a un blob), pero en su propia los electrones no pueden ser honestamente asignado para separar los orbitales, en otras palabras, se convierte en el más estricto sentido no tiene sentido hablar de "los dos electrones están en el $1s$ orbital", etc. porque aquellos que simplemente no son soluciones de la ecuación de Schrödinger.
Sin embargo, debido a que no podemos resolver esto de los tres cuerpos de problema exactamente y analíticamente, tratamos de aproximar mediante diversas construcciones ficticias, y una manera de hacerlo ES a tratar y utilizar un producto de los orbitales del hidrógeno, convenientemente regulada con varios tipos de corrección, y esto funciona en una medida razonable, de tal manera que las más de las correcciones y de las campanas y silbidos que usted agregue a la más precisa se puede obtener. Se podría pensar en estos como otros "modelos" de los átomos y los diferentes "imágenes" más allá de la órbita de la imagen, pero en la "exacta", el caso es ninguno de estos, es estadísticamente una correlación electrónica de blob que usted tiene que describir el uso de una de las 6 dimensiones de onda para el real de probabilidades.
Así que estoy comentando que tal vez la misma es lo que se aplica para el agua. Dadas dos interactúan las moléculas de agua, se pueden escribir de una gigantesca Hamiltonianos con seis núcleos y 20 electrones y una miríada de cruz términos tales que la función de onda para todo, es una cosa de 26 de partículas, 78 dimensiones de la monstruosidad en cualquier momento dado, con ninguno de sus componentes partículas verdaderamente estadísticamente independientes, otro de los blob de manera efectiva. Algunos estados o aproximar soluciones de esto puede "parecer" para algunos definición adecuada (por ejemplo, como el DUENDE arriba) dos "separado de" las moléculas de agua (es decir, $2\ \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$), otros pueden parecer más unido (es decir, $\mathrm{H}_4 \mathrm{O}_2$), y una más de la "vida real" configuración podría ser mejor aproxima combinando estas en una superposición, pero incluso que no necesariamente puede ser la más precisa de instalación. Si un 3 cuerpo problema es del disco duro, un 26-cuerpo de uno es una locura, mucho menos, de aproximadamente el $10^{24}$-cuerpo de uno para una taza llena de agua.
(Por lo que vale si quieres hablar de la mayor cuántica solución para un hidrógeno átomo que se desea incluir en la función de onda libremente variando la posición del núcleo. Si usted hace esto de las soluciones de la ecuación de Schrödinger son un producto de la costumbre de electrones orbitales de las funciones de onda y una partícula de la función de onda para el núcleo, y esto último es lo que permite decir, un átomo de hidrógeno a difractan a través de una de dos hendidura materia de onda de la instalación. Buena suerte para encontrar esto en un libro de texto para hablar de la solución del átomo de hidrógeno, por cierto. La física razonamiento es relativamente simple: hay una distribución de probabilidad en el núcleo de la posición. Una vez que hayas encontrado en el núcleo por una medida, sin embargo, luego de la probabilidad de que el electrón se obtiene mediante un orbital centrado en torno a que la posición en la que usted vio.)
Como se dijo, aunque no sé si esto es exactamente lo que está pasando, pero parece ser correcto. El original de la discusión que tuve con los orbitales en prestar atención a Emilio Pisanty la respuesta:
¿Qué hace un orbital media en los átomos con varios electrones? ¿Qué hacen los orbitales de Helio?
y tiene sentido que el original de la persona que pregunta no puede encontrar la información porque en verdad es difícil encontrar información, incluso en el caso de los orbitales por la búsqueda de términos como "orbitales son falsos" o "de los orbitales son una ficción", se obtiene sólo literal de un puñado de resultados, lo que sugiere que no es generalmente algo que la mayoría son conscientes de, o al menos esta frase específica no es usado para describir la situación.
Como ya he dicho no sé si tampoco espero que a los de arriba para ser exactamente la "verdad", sólo lo estoy poniendo esto más a sugerir a la dirección general de lo que está pasando. Básicamente, usted tiene la solución verdadera, que no es ninguna de estas cosas, de verdad, pero se puede aproximar a diversos mejor y la mejor de las extensiones con más compleja aproximados modelos que se parecen a un nivel separado de las moléculas individuales, luego otro como superposiciones de multi-molécula formas, luego otro algo más complejo, etc. y también del mismo modo con el que se detallan en cada uno de los átomos en sí. Por lo que vale el mismo tipo de cosa que también se hace con la mecánica clásica así, por ejemplo, describiendo órbitas en un complejo sistema planetario. Puede un primer fin de tratar por separado de las órbitas elípticas, y luego si quieres agregar más detalles se pueden agregar cosas como la precesión de modelado como ciertos (simplificado) tipo de planeta-planeta interacciones, etc. El "verdadero" la solución es que ninguna de estas cosas, pero para acercarse a ello se puede añadir en diversos detalles - es una característica general de cómo la física se hace.
