monatomischen

Monatomisch beschreibt in der Chemie und Physik die Eigenschaft einer Struktur, die aus einzelnen Atomen besteht, statt aus Molekülen. Am augenfälligsten ist dieser Zustand bei den Edelgasen, die bei Raumtemperatur und Normaldruck als isolierte Atome im Gas vorkommen. Monatomische Atome sind vergleichsweise inert und zeigen eine geringe Tendenz, Verbindungen zu bilden; sie können jedoch unter bestimmten Bedingungen oder in Reaktionszusammenhängen doch Verbindungen eingehen, zum Beispiel Xenonverbindungen wie XeF2, XeF4 oder XeF6.

Zu den typischen monatomischen Gasen gehören Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon. Unter normalen Bedingungen existieren sie als einzelne Atome, bis sie kondensieren oder in den Feststoff übergehen. In der theoretischen Chemie und Physik werden monatomische Gase oft als ideale Gase behandelt. Sie dienen als Referenzmodell zum Verständnis von grundlegenden gasdynamischen und thermodynamischen Eigenschaften.

Physikalisch besitzt ein Monatom drei translationalen Freiheitsgrade; bei idealen monatomischen Gasen ergibt sich ein Verhältnis Cp/Cv von 5/3, wobei Cv 3/2 R und Cp 5/2 R pro Mol beträgt. Daraus ergeben sich charakteristische Werte für Wärmekapazität und das Druckverhalten.

Anwendungen der monatomischen Gase liegen unter anderem in der Schweißtechnik als Schutzgas (Argon, Helium), in der Kryotechnik (Helium) sowie in der Beleuchtung (Neon, Xenonlampen). Wissenschaftlich dient das monatomische Modell der Beschreibung gasförmiger Atome in Experimenten, Spektralanalysen und theoretischen Berechnungen.