En química, ¿qué es monoatómico?

En química, el término "monoatómico" a menudo se refiere a un estado en el que los elementos se presentan en forma de átomos individuales que no están unidos a otros átomos. Esto ocurre principalmente con gases, y todos los elementos pueden alcanzar este estado de un solo átomo a temperaturas suficientemente altas. Cada uno de los llamados gases nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón y radón) es naturalmente un gas monoatómico a temperatura y presión estándar. El término tiene un significado algo diferente cuando se trata de iones, ya que los iones monoatómicos están formados por un solo elemento, pero cada ión puede contener varios átomos de ese único elemento. Un término químico relacionado es diatómico, que se refiere a una molécula compuesta por dos átomos que pueden ser del mismo elemento o de dos elementos diferentes.

Los elementos rara vez existen en un estado monoatómico, especialmente si no están en forma de gas. Esto se debe a que los átomos tienden a agruparse. En química física, esta atracción entre átomos y moléculas se describe en detalle por la fuerza de van der Waal. Los gases nobles están formados por átomos muy estables y tienen una baja reactividad química, por lo que pueden existir más fácilmente en el estado monoatómico. Estos gases también comparten otras características, como no tener ningún color u olor.

Los iones son partículas con una carga negativa, también llamada aniones, o una carga positiva, también llamada cationes. Los iones poliatómicos están formados por dos o más elementos. Los iones monoatómicos están formados por un elemento, y hay dos tipos de este tipo de iones. El tipo I son iones formados por un solo elemento que siempre tiene la misma carga en forma iónica, formando cationes o aniones. Ejemplos de esto son los iones de plata y zinc. Los iones tipo II también están formados por un solo elemento, pero en forma iónica estos elementos pueden formar aniones y cationes, como es el caso del hierro y el cobre.

Las propiedades de un solo átomo de un elemento pueden ser diferentes a las propiedades de los grupos de átomos de ese mismo elemento. El oro monoatómico, por ejemplo, tiene un color diferente y propiedades conductoras diferentes que los grupos de átomos de oro. El hidrógeno generalmente se presenta en forma de gas, donde dos átomos de hidrógeno forman una molécula de hidrógeno. El hidrógeno monoatómico es muy raro y muy inestable, pero los científicos creen que podría usarse como un combustible poderoso, por ejemplo, para viajes espaciales.