Un gaz monoatomic este unul în care atomii nu formează legături chimice între ei. Atomii gazelor monoatomice sunt uneori numiți molecule monoatomice .
La presiune și temperatură standard, toate gazele inerte sunt monoatomice. Gazele inerte includ: heliu , neon , argon , cripton , xenon , radon și oganesson . Gazele inerte cu mase atomice mai mari pot crea formațiuni structurale, dar cele mai ușoare sunt nereactive. La temperaturi foarte ridicate, toate elementele chimice în stare gazoasă sunt monoatomice.
Singurul tip de mișcare al moleculelor unui gaz monoatomic este mișcarea de translație (excitația electronilor nu este importantă la temperatura camerei). Prin urmare, într-un proces adiabatic, gazele monoatomice au un factor γ idealizat ( C p / C v ) egal cu 5/3, în timp ce pentru gazele diatomice ideale acest parametru este 7/5. Moleculele de gaz diatomic, pe lângă mișcarea de translație, se pot roti și ele (dar vibrația la temperatura camerei nu le este disponibilă).
Următoarele se pot spune și despre gazele monoatomice ideale:
capacitatea de căldură molară la presiune constantă ( C p ) este 5/2 R = 20,8 J *K −1 * mol −1 ; capacitatea de căldură molară la volum constant ( C v ) este 3/2 R = 12,5 J* K −1 * mol −1 ;unde R este constanta universală a gazului .