MMM AAA PPP AAA SSS DDD EEE PPP OOO TTT EEE NNN CCC III AAA LLL EEE LLL EEE CCC TTT RRR OOO SSS TTT ÁÁÁ TTT III CCC OOO

Un mapa de potencial electrostático permite visualizar lamanera en la que se distribuyen los electrones en una moléculautilizando los colores del arco iris. El color rojo indica las regionesdonde la densidad electrónica es mayor, mientras que las regionesen azul indican una menor población electrónica. Los estadosintermedios siguen el orden de los colores del arco iris hacia unlado u otro, según una mayor o menor presencia de electrones, yasí el color amarillo o verde en ciertas zonas de las estructurasindicarán un balance electrónico homogéneo, como el que seespera esté presente en un enlace covalente.

En las siguientes figuras para la molécula de agua, H2O, a laizquierda se representa la manera en la que están conectados losátomos; enmedio se aprecia el contorno que “delimita” hasta dóndese mueven los electrones en la molécula con una probabilidad muycercana al 100 % de certidumbre (esto es, la región donde se ubicala densidad electrónica); finamente, en la representación de laderecha se considera para esta última la variación poblacionalelectrónica con esta escala de colores, en donde puede apreciarseclaramente a las regiones de mayor y menor circulaciónelectrónica en rojo y azul, respectivamente. Esto último esconsistente con el hecho de que el oxígeno, más electronegativopolarizará hacia él la mayor parte de la densidad electrónica.

Estos diagramas tridimensionales elaborados por computadora sepueden obtener a partir de programas de cómputo comerciales(por ejemplo, el SPARTAN) cuyo manejo es muy simple, por lo que

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el delineado de éstos se ha vuelto rutinario. A continuación semuestran algunos ejemplos.

PPPrrrooopppaaannnooo (((CCCHHH333CCCHHH222CCCHHH333)))...

En la molécula de propano casi no hay regiones rojas dado queestán ausentes átomos electronegativos, a quienes se les asocianpor su tendencia a polarizar hacia ellos la densidad electrónica.Como el carbono es ligeramente más electronegativo que elhidrógeno, sobre éstos se halla una coloración azul. La región quedaría color rojo estaría sobre los carbonos, al interior de lamolécula, y cuando éstos quedan al descubierto dicha coloraciónllega a manifestarse, como se puede apreciar en la zona central deesta estructura y que se debe al carbono central.

PPPrrrooopppaaannnooolll (((CCCHHH333CCCHHH222CCCHHH222OOOHHH)))...

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En el propanol se hace evidente que el oxígeno atrae a loselectrones de la molécula hacia sí debido a la coloración roja; haciala izquierda, el color verde indica que la región de carbonos ehidrógeno presenta una densidad electrónica media. Hacia laextrema derecha se ve una fuerte mancha azul que correspondecon el hidrógeno directamente unido al oxígeno del OH,fuertemente desprovisto de electrones por por la presencia deloxígeno muy electronegativo.

ÁÁÁccciiidddooo FFFllluuuooorrrhhhííídddrrriiicccooo (((HHHFFF)))...

H-FEn el caso del HF, el más electronegativo de todos los elementos,el flúor, se une al hidrógeno, de electronegatividad media. El flúorse queda con la mayor parte de los electrones, y esto se haceevidente debido a la deformación de la nube electrónica hacia laderecha, donde éste se ubica. En contraste, al quedar desprovistode densidad electrónica y debido a su pequeño tamaño, elhidrógeno, ubicado a la izquierda, queda rodeado escasamente deelectrones y, consecuentemente, se halla inmerso en una pequeñanube electrónica de intensa coloración azul, lo que pone demanifiesto la considerable deficiencia de electrones del HF en estazona. La zona del flúor, a la derecha, es la que posee la mayoría dela densidad electrónica y por eso esta zona es marcadamente roja.

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HHHiiidddrrruuurrrooo dddeee llliiitttiiiooo (((LLLiiiHHH)))...

H-LiEn el hidruro de litio tenemos un compuesto apreciablementeiónico. Las moléculas de esta sustancia como tales no puedenexistir más que en la fase vapor; en ellas, puede verse cómo elhidrógeno, ahora como el elemento más electronegativo, seencuentra inmerso en una zona de intensa coloración roja. El litio,desprovisto fuertemente de electrones, se encuentra en una zonaintensamente azul.

MMMeeetttaaannnooo (((CCCHHH444)))...

Al poseer prácticamente la misma electronegatividad, carbono ehidrógeno dan lugar a que haya distribución electrónica casihomogénea, por lo que no hay un lugar preferencial por dondecirculen los electrones: la molécula es casi del mismo color en todasu extensión debido a ello.

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AAAmmmooonnniiiaaacccooo (((NNNHHH333)))...

En el amoniaco, el átomo de nitrógeno posee un par de electronessin compartir evidenciado por la zona roja de la molécula; lasregiones ligeramente azules, asociadas a una densidad electrónicabaja, corresponden a los sitios donde se encuentran los hidrógenos.No son de un color azul tan oscuro como el de las regiones queocupan los hidrógenos del agua porque en esta última loshidrógenos se hallan unidos a oxígeno, más electronegativo que elnitrógeno. La intensa zona roja es característica de muchasmoléculas que, como el amoniaco, exhiben pares de electrones sincompartir, los cuales pueden ser cedidos para formar enlaces(comportamiento característico de las bases de Lewis onucleófilos).

UUUtttiiillliiidddaaaddd dddeee lllooosss mmmaaapppaaasss dddeee pppooottteeennnccciiiaaalll eeellleeeccctttrrrooossstttááátttiiicccooo...

Los mapas de potencial electrostático permiten entender,entre otras cosas, por qué razón las moléculas prefieren unirseentre sí de una cierta manera. Por ejemplo, en la siguiente figura,una molécula de citosina (izquierda) y otra de guanina (derecha)pueden interaccionar y unir sus regiones de alta y baja densidadelectrónica (regiones rojas de una molécula con azules de la otra)estableciendo una serie de interacciones enlazantes que son deprimordial importancia para la constitución de la molécula deADN, como se muestra a continuación:

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Esto no implica que se unan estableciendo un enlace covalente oiónico, sino más bien interacionan a base de fuerzas eléctricasexistentes en una molécula y otra. De esta manera las unionesserán más fuertes conforme los colores rojos y azules sean másintensos; esto último se traduce en moléculas más polares, conmayor polarización de su densidad electrónica hacia ciertossectores de la misma.