Hvad er monatomisk inden for kemi?

I kemi henviser udtrykket "monatomisk" ofte til en tilstand, når elementer forekommer i form af enkeltatomer, der ikke er bundet til andre atomer. Dette forekommer mest med gasser, og alle elementer kan opnå denne enkeltatomtilstand ved tilstrækkelig høje temperaturer. Hver af de såkaldte ædelgasser - helium, neon, argon, krypton, xenon og radon - er naturligvis en monatomisk gas ved standardtemperatur og -tryk. Udtrykket har en noget anden betydning, når det kommer til ioner, da monatomiske ioner kun består af et element, men hver sådan ion kan indeholde flere atomer i det enkelte element. Et beslægtet kemiudtryk er diatomisk, der refererer til et molekyle, der består af to atomer, der enten kan være af det samme element eller af to forskellige elementer.

Elementer findes sjældent i en monatomisk tilstand, især hvis de ikke er i gasform. Dette skyldes, at atomer har en tendens til at klynge sig sammen. I fysisk kemi er denne tiltrækning mellem atomer og molekyler beskrevet detaljeret ved van der Waal's kraft. Ædelgasserne består af meget stabile atomer og har en lav kemisk reaktivitet, hvorfor de lettere kan eksistere i monatomisk tilstand. Disse gasser har også andre egenskaber, inklusive at de ikke har nogen farve eller lugt.

Ioner er partikler med en negativ ladning, også kaldet anioner, eller en positiv ladning, også kaldet kationer. Polyatomiske ioner består af to eller flere elementer. Monatomiske ioner består af et element, og der er to typer af denne type ion. Type I er ioner, der består af et enkelt element, der altid har den samme ladning i ionisk form, der danner enten kationer eller anioner. Eksempler på dette er sølv- og zinkioner. Type II-ioner består også af et enkelt element, men i ionisk form kan disse elementer danne både anioner og kationer, som det er tilfældet med jern og kobber.

Egenskaberne ved et enkelt atom i et element kan være forskellige end egenskaberne for klynger af atomer i det samme element. Monatomisk guld har for eksempel en anden farve og forskellige ledende egenskaber end klynger af guldatomer. Brint forekommer normalt i form af en gas, hvor to hydrogenatomer danner et brintmolekyle. Monatomisk brint er meget sjældent og meget ustabilt, men forskere mener, at det kunne bruges som et kraftfuldt brændstof, f.eks. Til rumrejser.