單原子氣體物理化學上的名詞,是指分子只由一個原子組成的氣體標準狀態下只有貴氣體是穩定的單原子氣體,而所有的化學元素在相當高溫下都是單原子氣體。

單原子氣體的運動只需考慮移動(電子激發在室溫不需考慮),因此在絶熱過程下,單原子氣體的理想熱容比Cp/Cv)為5/3,和雙原子氣體需考慮旋轉(但室溫不需考慮振動)的情形不同。對於理想的單原子氣體[1][2][3]

定壓的摩爾熱容量Cp)為5/2 R = 20.8 J K−1 mol−1 (4.97 cal K−1 mol−1);
定容的摩爾熱容量(Cv)為3/2 R = 12.5 J K−1 mol−1 (2.98 cal K−1 mol−1);

其中R為氣體常數。

貴氣體

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標準狀態下只有貴氣體是穩定的單原子氣體,包括。較重的貴氣體可以形成化合物,不過較輕的貴氣體不容易發生反應,例如氦是最簡單的貴氣體,只有二個電子,表示形成一層完整的電子層,因此較不容易反應。

貴氣體和其他同核分子雙原子氣體(像氮氣)合稱為「元素氣體」,以和其他化合物的氣體區分。

其他元素

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宇宙中氫原子佔了75%的元素質量[4]

化學家注意到很久以前像一些氣體(像氫氣、氧氣及氯氣)生成時,這些自由基比正常情形更容易反應,此狀態曾被命名為新生態英語Nascent state (chemistry)。其活性可以強化一些化學反應,其高反應性的原因是因為當時這些氣體是單原子的自由基。

相關條目

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  1. ^ Heat Capacity of an Ideal Gas. [2015-09-09]. (原始內容存檔於2020-07-17). 
  2. ^ Heat Capacity of Ideal Gases. [2015-09-09]. (原始內容存檔於2020-08-10). 
  3. ^ Lecture 3: Thermodynamics of Ideal Gases & Calorimetry[永久失效連結], p. 2
  4. ^ Palmer, D. Hydrogen in the Universe. NASA. 13 September 1997 [2008-02-05]. (原始內容存檔於2012-12-24).