Monatomizität

Monatomizität beschreibt die Eigenschaft eines chemischen Systems oder Elements, aus einzelnen, nicht zu Molekülen verbundenen Atomen zu bestehen. Eine monatomare Spezies besitzt demnach keine Molekülstruktur mit zwei oder mehr Atomen. In der Gasphase bedeutet monatomisch, dass das Teilchen aus einem einzigen Atom besteht.

Unter Standardbedingungen treten vor allem die Edelgase als monatomare Gase auf: Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon verhalten sich in gasförmigem Zustand überwiegend als einzelne Atome. In der Praxis dominieren somit monatomare Gasphasen, da diese Elemente selten kovalente Bindungen miteinander eingehen. Andere Elemente bilden unter normalen Bedingungen Moleküle mit mehreren Atomen, zum Beispiel Wasserstoff (H2), Stickstoff (N2), Sauerstoff (O2), Fluor (F2) oder Chlor (Cl2). Monatomizität kann jedoch in bestimmten Phasen oder Umgebungen auftreten, etwa in Plasmen, hochenergetischen Dampfphasen oder unter extremen Temperaturen, wo Bindungen aufgebrochen werden und einzelne Atome vorliegen.

Historisch hängt der Begriff mit der Entwicklung der Atom- und Molekültheorie zusammen. Er wird verwendet, um gasförmige Eigenschaften zu beschreiben, insbesondere im Kontext idealer Gase und thermodynamischer Modelle, die zwischen monatomaren und molekularen Spezies unterscheiden. Anwendungen finden sich in der Plasmaphysik, der Gas- und Vakuumtechnik, der Spektroskopie sowie in der Beschreibung von Stoffgemischen, bei denen die Art der Teilchenbindung Einfluss auf Thermodynamik und Reaktionskinetik hat.