כשכמה אטומים (שניים או יותר) מחוברים יחד בקשר כימי, הם נקראים מולקולה. הֶיו אתם הכימאים – בנו בעצמכם מולקולות מהאטומים המרכיבים אותן.
ביישומון הבא תוכלו לבנות בקלות מולקולות לפי הנוסחה הכימית שלהן, וגם לבנות מולקולות בעצמכם על ידי חיבור בין אטומים. שימו לב שחוקי הכימיה מגבילים אתכם ושלא כל החיבורים אפשריים. כל המולקולות המוצגות ביישומון הן מולקולות שמתאפיינות בקשר כימי קוולנטי (ראו סרט הסבר על קשר קוולנטי). לצפייה ביישומון לחצו על התמונה ופתחו את הקובץ המקושר (יישומון ג'אווה).
היישומון הופק במסגרת פרויקט PhET של אוניברסיטת קולורדו
להורדת היישומון ולהרצתו על המחשב לחצו כאן
לפני שנתחיל, נסביר תחילה שלושה כללים פשוטים שמסבירים איך "לקרוא" נוסחה כימית של חומר:
האטומים מיוצגים בנוסחה הכימית על ידי אותיות גדולות באנגלית (לטינית), ולפעמים בצירוף של אותיות קטנות לפי שמם. לדוגמה, מימן (באנגלית Hydrogen), מסומל באות H, חמצן (באנגלית Oxygen) מסומן באות O, וכו'. אם שמותיהן של שני יסודות מתחילים באותה אות, נהוג לציין גם אות קטנה מימין לאות הגדולה כדי להבדיל בין שני היסודות. למשל הליום (Helium), ששמו מתחיל באותה אות כמו מימן, מסומל כ-He.
מספר האטומים מכל סוג במולקולה מצוין בכתב תחתי אחרי סמל האטום. מספר האטומים מכל יסוד במולקולה מצוין רק אם הוא גדול מ-1. הנוסחה הכימית של מולקולת מים, שמורכבת מאטום אחד של חמצן ושני אטומים של מימן, נכתבת למשל כך: H2O.
מספר גדול של מולקולות (כשיש יותר ממולקולה אחת) מסומל במספר משמאל לנוסחה. כדי לציין שיש חמש מולקולות מים, למשל, כותבים 5H2O.
זהו! אנחנו מוכנים להפעיל את היישומון. הלשונית הראשונה שנפתחת היא "צור מולקולה", שבה אנו צריכים ליצור את המולקולות המופיעות בצד ימין במסך באמצעות ערכת האטומים שנמצאת בחלק התחתון. כדי לעשות זאת יש לגרור את האטומים בעזרת העכבר – לוחצים על האטום שרוצים עם הלחצן השמאלי של העכבר וגוררים אותו למרכז המסך.
כדי לחבר אטומים יש לגרור אותם פשוט עד שיגעו זה בזה. את המולקולה של המים, למשל, ניצור על ידי גרירה של אטום חמצן, ואז גרירה של שני אטומי מימן לעברו. אחרי שיצרנו את המולקולה יופיע שמה לידה. כמו כן יופיע הכיתוב 3D בתוך ריבוע ירוק מעל המולקולה. לחיצה עליו תאפשר לראות את המולקולה בשלושה ממדים.
אם נרצה לפרק את המולקולה שהרכבנו, נלחץ על הריבוע הכחול עם החצים שיופיע מעליה. כדי לפרק קשר ספציפי שיצרנו בין אטומים, נשים את הסמן על הקשר המבוקש, וכשיופיע ציור של מספרים – נלחץ עליהם והקשר יתפרק.
המטרה ביישומון היא להרכיב את כל המולקולות שבאוסף בצד ימין. אחרי שבונים מולקולה אפשר לגרור אותה למאגר. כדי לבנות מולקולות נוספות אחרי שערכת האטומים התרוקנה, אפשר לעבור לערכה חדשה (לחיצה על החץ הצהוב בחלון הערכה) או ללחוץ על הכפתור "אפס ערכה", שימלא מחדש את הערכה שהתרוקנה, אבל גם "ינקה" את לוח העבודה המרכזי. אחרי שתסיימו את האוסף הראשון תוכלו לעבור למלא את האוסף השני.
בלשונית השנייה, "אסוף רבים", צריך כבר ליצור יותר ממולקולה אחת מכל סוג לאוסף. בשאר הדברים הלשונית הזו זהה לקודמתה. נסו למלא את כל האוספים תוך שימוש מזערי בערכות האטומים ובלי לחדש את המלאי.
למתקדמים: שימו לב שלא כל האטומים יכולים לעשות את אותו מספר של קשרים כימיים. מימן (H) מסוגל ליצור קשר כימי אחד בלבד, חמצן (O) – עד שני קשרים, פחמן (C) עד ארבעה קשרים וחנקן (N) עד שלושה קשרים (או ארבעה קשרים במקרים נדירים, שבהם הוא גם ייטען במטען חשמלית).
בלשונית "מולקולות גדולות יותר" תוכלו לנסות להרכיב מולקולות מורכבות, אולם קחו בחשבון שבשלב הזה היישומון אינו מהימן במאה אחוז – לפעמים הוא טועה ואינו נותן לייצר מולקולות שקיימות בטבע, או שהוא נותן ליצר מולקולות שאינן יכולות להתקיים. לכן אי אפשר להסתמך עליו ולקבוע על פיו אם מולקולה יכולה להתקיים.
ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
