איזוטופים ומסה אטומית: היישומון

אטומים של יסודות שונים נבדלים זה מזה במספר האטומי שלהם, כלומר במספר הפרוטונים שבגרעין. המספר הזה, ובעקבותיו מספר האלקטרונים של האטום, משפיע על התכונות של היסוד, שכן תכונות רבות נקבעות על פי מספר האלקטרונים וסידורם.

גרעין האטום אינו מורכב מפרוטונים בלבד, אלא נמצאים בו גם נייטרונים. מספר הנייטרונים אינו מקרי – גרעין שבו מעט מדי או יותר מדי נייטרונים לא יהיה יציב ויתפרק. עם זאת, לא קיים רק מספר אחד שבו הגרעין בהכרח יהיה יציב. יש יסודות שנמצאים בטבע בכמה גרסאות, שבכל אחת מהן יש אותו מספר של פרוטונים בגרעין אולם מספר שונה של נייטרונים. הגרסאות האלו נקראות איזוטופים.

היישומון שלפנינו יעזור לכם לראות אילו איזוטופים קיימים בחלק מהיסודות ומה שכיחותם בטבע. להפעלת היישומון לחצו על התמונה.

היישומון הופק במסגרת פרויקט PhET של אוניברסיטת קולורדו. אם אינכם מצליחים להעלות את היישומון, התקינו תוכנת Javaweb: לחצו כאן והתקינו לפי ההוראות.

ליישומון

הפעלת היישומון

נתחיל בלשונית איזוטופים בתחתית המסך. בצד ימין למעלה תוכלו לבחור מהטבלה המחזורית את האטום שתרצו ליצור לו איזוטופים. רק האטומים בצהוב זמינים. 

אחרי שבחרתם יופיע על המאזניים האיזוטופ הנפוץ ביותר של האטום ותוכלו לראות את המסה השלו. מספר המסה מציין את מספר החלקיקים בגרעין, כלומר את מספר הפרוטונים והנייטרונים. אפשר ללחוץ גם על המסה האטומית: זו מסת האטום ביחידות של מסת הפרוטון. בפועל המסה האטומית שונה במקצת ממספר המסה מאחר שמסת הפרוטון שונה במעט ממסת הנייטרון.

מימין, מתחת לטבלה המחזורית, בלחיצה על סימני הפלוס יוצג הסימון האיזוטופי של האיזוטופ שבחרתם והשכיחות שלו בטבע. על ידי גרירה של נייטרונים מהסל שליד המאזניים אל האיזוטופ או מהאיזוטופ לסל תוכלו לשנות את האיזוטופ ולראות אם הוא יציב.

בלשונית תערובות תוכלו לראות את התפלגות האיזוטופים בטבע או ליצור תערובת משלכם. בחרו יסוד ולחצו על התערובת שלי. גררו אל המשטח השחור איזוטופים אחד-אחד לפי בחירתכם (סל) או הוסיפו אותם בכמויות גדולות יותר (מחוג על סקאלת מספרים). תוכלו לערבב אותם בכל יחס שתבחרו ולראות איך הדבר משפיע על הרכב התערובת ועל המסה המשוקללת, שהיא הממוצע המשוקלל של מסות האיזוטופים השונים. הכוונה היא שאם איזוטופ אחד נפוץ יותר מהשני, נתחשב יותר במסה שלו בעת חישוב המסה המשוקללת. 

בלחיצה על התערובת בטבע תראו מה המצב במציאות. המשטח השחור יתמלא באיזוטופים השונים ומימין תוכלו לראות את ההתפלגות שלהם, את המסה המשוקללת ועד כמה היא קרובה למסה של האיזוטופ הנפוץ ביותר.