Hva er monatomisk i kjemi?

I kjemi refererer begrepet "monatomisk" ofte til en tilstand når elementer oppstår i form av enkeltatomer som ikke er bundet til andre atomer. Dette forekommer mest med gasser, og alle elementer kan oppnå denne enkeltatomtilstanden ved tilstrekkelig høye temperaturer. Hver av de såkalte edle gassene - helium, neon, argon, krypton, xenon og radon - er naturlig en monatomisk gass ved standard temperatur og trykk. Begrepet har en noe annen betydning når det gjelder ioner, siden monatomiske ioner består av bare ett element, men hvert slikt ion kan inneholde flere atomer av det ene elementet. Et beslektet kjemibegrep er diatomisk, som refererer til et molekyl som består av to atomer som enten kan være av samme element eller av to forskjellige elementer.

Elementer finnes sjelden i en monatomisk tilstand, spesielt hvis de ikke er i gassform. Dette er fordi atomer har en tendens til å klynge seg sammen. I fysisk kjemi er denne attraksjonen mellom atomer og molekyler beskrevet i detalj av van der Waal sin styrke. Edelgassene består av veldig stabile atomer og har en lav kjemisk reaktivitet, og det er grunnen til at de lettere kan eksistere i monatomisk tilstand. Disse gassene har også andre egenskaper, inkludert at de ikke har noen farge eller lukt.

Joner er partikler med en negativ ladning, også kalt anioner, eller en positiv ladning, også kalt kationer. Polyatomiske ioner består av to eller flere elementer. Monatomiske ioner består av ett element, og det er to typer av denne typen ion. Type I er ioner som består av ett enkelt element som alltid har samme ladning i ionisk form, og danner enten kationer eller anioner. Eksempler på dette er sølv- og sinkioner. Type II-ioner består også av ett enkelt element, men i ionisk form kan disse elementene danne både anioner og kationer, som tilfellet er med jern og kobber.

Egenskapene til et enkelt atom i et element kan være forskjellige enn egenskapene til klynger av atomer i det samme elementet. Monatomisk gull har for eksempel en annen farge og forskjellige ledende egenskaper enn klynger av gullatomer. Hydrogen forekommer vanligvis i form av en gass, der to hydrogenatomer danner ett hydrogenmolekyl. Monatomisk hydrogen er veldig sjelden og veldig ustabil, men forskere mener det kan brukes som et kraftig drivstoff, for eksempel til romfart.