W chemii, co to jest monatomiczne?

W chemii termin „monatomiczny” często odnosi się do stanu, gdy elementy występują w postaci pojedynczych atomów, które nie są związane z innymi atomami. Dzieje się tak głównie w przypadku gazów, a wszystkie elementy mogą osiągnąć ten stan pojedynczego atomu w wystarczająco wysokich temperaturach. Każdy z tak zwanych gazów szlachetnych-hel, neon, argon, krypton, ksenon i radon-jest naturalnie gazem monatomicznym o standardowej temperaturze i ciśnieniu. Termin ten ma nieco inne znaczenie, jeśli chodzi o jony, ponieważ jony monatomiczne składają się tylko z jednego elementu, ale każdy taki jon może zawierać kilka atomów tego pojedynczego elementu. Powiązany termin chemii jest dwuatomiczny, który odnosi się do cząsteczki złożonej z dwóch atomów, które mogą być albo tego samego pierwiastka lub dwóch różnych elementów.

Elementy rzadko istnieją w stanie monatomicznym, szczególnie jeśli nie są w formie gazowej. Wynika to z faktu, że atomy mają tendencję do skupienia się razem. W chemii fizycznej przyciąganie między atomami i cząsteczkami jest szczegółowo opisane przezsiła van der Waala. Gazy szlachetne składają się z bardzo stabilnych atomów i mają niską reaktywność chemiczną, dlatego mogą łatwiej istnieć w stanie monatomicznym. Gazy te mają również inne cechy, w tym brak koloru lub zapachu.

Jony są cząsteczkami o ładunku ujemnym, zwanym także anionami lub ładunkiem dodatnim, zwanym kationami. Jony polatomiczne składają się z dwóch lub więcej elementów. Jony monatomiczne składają się z jednego elementu i istnieją dwa rodzaje tego rodzaju jonów. Typ I to jony złożone z jednego elementu, który zawsze ma ten sam ładunek w formie jonowej, tworząc kationów lub anionów. Przykładami tego są jony srebra i cynku. Jony typu II składają się również z jednego elementu, ale w formie jonowej elementy te mogą tworzyć zarówno aniony, jak i kationów, jak ma to miejsce w przypadku żelaza i miedzi.

Właściwości pojedynczego atomu elementu mogą być różnicowet niż właściwości klastrów atomów tego samego elementu. Na przykład monatomiczne złoto ma inny kolor i inne właściwości przewodzące niż klastry złotych atomów. Wodór zwykle występuje w postaci gazu, w którym dwa atomy wodoru tworzą jedną cząsteczkę wodoru. Wodór monatomiczny jest bardzo rzadki i bardzo niestabilny, ale naukowcy uważają, że można go wykorzystać jako potężne paliwo, na przykład do podróży kosmicznych.