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 TTT III CCC OOO

Un mapa de potencial electrosttico permite visualizar lamanera en la que se distribuyen los electrones en una molculautilizando los colores del arco iris. El color rojo indica las regionesdonde la densidad electrnica es mayor, mientras que las regionesen azul indican una menor poblacin electrnica. Los estadosintermedios siguen el orden de los colores del arco iris hacia unlado u otro, segn una mayor o menor presencia de electrones, yas el color amarillo o verde en ciertas zonas de las estructurasindicarn un balance electrnico homogneo, como el que seespera est presente en un enlace covalente.

En las siguientes figuras para la molcula de agua, H2O, a laizquierda se representa la manera en la que estn conectados lostomos; enmedio se aprecia el contorno que delimita hasta dndese mueven los electrones en la molcula con una probabilidad muycercana al 100 % de certidumbre (esto es, la regin donde se ubicala densidad electrnica); finamente, en la representacin de laderecha se considera para esta ltima la variacin poblacionalelectrnica con esta escala de colores, en donde puede apreciarseclaramente a las regiones de mayor y menor circulacinelectrnica en rojo y azul, respectivamente. Esto ltimo esconsistente con el hecho de que el oxgeno, ms electronegativopolarizar hacia l la mayor parte de la densidad electrnica.

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

Mapas de potencial electrosttico 2/5

el delineado de stos se ha vuelto rutinario. A continuacin semuestran algunos ejemplos.

PPPrrrooopppaaannnooo (((CCCHHH333CCCHHH222CCCHHH333)))...

En la molcula de propano casi no hay regiones rojas dado queestn ausentes tomos electronegativos, a quienes se les asocianpor su tendencia a polarizar hacia ellos la densidad electrnica.Como el carbono es ligeramente ms electronegativo que elhidrgeno, sobre stos se halla una coloracin azul. La regin quedara color rojo estara sobre los carbonos, al interior de lamolcula, y cuando stos quedan al descubierto dicha coloracinllega a manifestarse, como se puede apreciar en la zona central deesta estructura y que se debe al carbono central.

PPPrrrooopppaaannnooolll (((CCCHHH333CCCHHH222CCCHHH222OOOHHH)))...

Mapas de potencial electrosttico 3/5

En el propanol se hace evidente que el oxgeno atrae a loselectrones de la molcula hacia s debido a la coloracin roja; haciala izquierda, el color verde indica que la regin de carbonos ehidrgeno presenta una densidad electrnica media. Hacia laextrema derecha se ve una fuerte mancha azul que correspondecon el hidrgeno directamente unido al oxgeno del OH,fuertemente desprovisto de electrones por por la presencia deloxgeno muy electronegativo.

ccciiidddooo FFFllluuuooorrrhhhdddrrriiicccooo (((HHHFFF)))...

H-FEn el caso del HF, el ms electronegativo de todos los elementos,el flor, se une al hidrgeno, de electronegatividad media. El florse queda con la mayor parte de los electrones, y esto se haceevidente debido a la deformacin de la nube electrnica hacia laderecha, donde ste se ubica. En contraste, al quedar desprovistode densidad electrnica y debido a su pequeo tamao, elhidrgeno, ubicado a la izquierda, queda rodeado escasamente deelectrones y, consecuentemente, se halla inmerso en una pequeanube electrnica de intensa coloracin azul, lo que pone demanifiesto la considerable deficiencia de electrones del HF en estazona. La zona del flor, a la derecha, es la que posee la mayora dela densidad electrnica y por eso esta zona es marcadamente roja.

Mapas de potencial electrosttico 4/5

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

H-LiEn el hidruro de litio tenemos un compuesto apreciablementeinico. Las molculas de esta sustancia como tales no puedenexistir ms que en la fase vapor; en ellas, puede verse cmo elhidrgeno, ahora como el elemento ms electronegativo, seencuentra inmerso en una zona de intensa coloracin roja. El litio,desprovisto fuertemente de electrones, se encuentra en una zonaintensamente azul.

MMMeeetttaaannnooo (((CCCHHH444)))...

Al poseer prcticamente la misma electronegatividad, carbono ehidrgeno dan lugar a que haya distribucin electrnica casihomognea, por lo que no hay un lugar preferencial por dondecirculen los electrones: la molcula es casi del mismo color en todasu extensin debido a ello.

Mapas de potencial electrosttico 5/5

AAAmmmooonnniiiaaacccooo (((NNNHHH333)))...

En el amoniaco, el tomo de nitrgeno posee un par de electronessin compartir evidenciado por la zona roja de la molcula; lasregiones ligeramente azules, asociadas a una densidad electrnicabaja, corresponden a los sitios donde se encuentran los hidrgenos.No son de un color azul tan oscuro como el de las regiones queocupan los hidrgenos del agua porque en esta ltima loshidrgenos se hallan unidos a oxgeno, ms electronegativo que elnitrgeno. La intensa zona roja es caracterstica de muchasmolculas que, como el amoniaco, exhiben pares de electrones sincompartir, los cuales pueden ser cedidos para formar enlaces(comportamiento caracterstico de las bases de Lewis onuclefilos).

UUUtttiiillliiidddaaaddd dddeee lllooosss mmmaaapppaaasss dddeee pppooottteeennnccciiiaaalll eeellleeeccctttrrrooosssttttttiiicccooo...

Los mapas de potencial electrosttico permiten entender,entre otras cosas, por qu razn las molculas prefieren unirseentre s de una cierta manera. Por ejemplo, en la siguiente figura,una molcula de citosina (izquierda) y otra de guanina (derecha)pueden interaccionar y unir sus regiones de alta y baja densidadelectrnica (regiones rojas de una molcula con azules de la otra)estableciendo una serie de interacciones enlazantes que son deprimordial importancia para la constitucin de la molcula deADN, como se muestra a continuacin:

Mapas de potencial electrosttico 6/5

Esto no implica que se unan estableciendo un enlace covalente oinico, sino ms bien interacionan a base de fuerzas elctricasexistentes en una molcula y otra. De esta manera las unionessern ms fuertes conforme los colores rojos y azules sean msintensos; esto ltimo se traduce en molculas ms polares, conmayor polarizacin de su densidad electrnica hacia ciertossectores de la misma.