[科普中国]-惰性氧化物

不能与酸或碱反应生成相应价态的盐和水的氧化物叫做不成盐氧化物。例如，水、一氧化氮、一氧化碳、氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、二氧化锰属于不成盐氧化物。

惰性氧化物的定义惰性氧化物，又名不成盐氧化物：既不可以与酸反应生成盐和水，又不可以与碱反应生成盐和水的氧化物，与两性氧化物定义是完全对立的。例如，水、一氧化氮、一氧化碳、二氧化氮、二氧化锰等属于不成盐氧化物。1

举例分析一氧化碳能跟氢氧化钠起反应，生成甲酸钠盐。但是在生成盐时没有生成水，所以一氧化碳仍属于不成盐氧化物。但是需要说明的是： 有些不成盐氧化物在一定条件下是可以“成盐”的。如CO，在工业上制备甲酸，就是利用CO 和NaOH 在一定条件下反应来制取的。

二氧化锰、二氧化氮是不成盐氧化物，因为锰和氮的含氧酸对应这两种元素的化合价都不是+4，当锰的氧化物中的锰为+7价时，才是成盐氧化物；氮的氧化物中氮为+5时，才是成盐氧化物。因此高锰酸根对应的氧化物是七氧化二锰而不是二氧化锰，硝酸根对应的氧化物是五氧化二氮而不是二氧化氮。

不成盐氧化物“不成盐”的原因多是由于：中心原子处在该氧化态时，所对应的阳离子或酸根离子不存在或易发生歧化反应。1

相关知识常见氧化物的分类1 能和碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物。

2 能和酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物。

3既能和酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水的氧化物是两性氧化物。

4不与酸反应也不与碱反应的氧化物是惰性氧化物（不成盐氧化物）。12

两性氧化物既可以与酸反应生成盐和水又可以与碱反应生成盐和水的氧化物称为两性氧化物。两性氧化物难溶于水。弱酸的酸式盐或弱酸弱碱盐虽然既能与酸反应，又能与碱反应，但不能生成“盐和水”，因而不是两性化合物。与酸反应只生成盐与水的氧化物是碱性氧化物，同理，与碱反应只生成盐与水的氧化物成为酸性氧化物。与两者都能发生上述反映的为两性氧化物。两性氧化物的“两性”也可以理解为既能表现酸性氧化物的性质，又能表现碱性氧化物的性质。有时我们也把既能表现氧化性.又能表现还原性的物质也叫“两性”物质。1

几种典型惰性氧化物一氧化碳该种气体是在古代用来处决希腊人和罗马人，在11世纪一个西班牙医生第一次描述了这种气体。 最早制备一氧化碳的是法国化学家 de Lassone（在1776年）。他通过加热氧化锌和碳制得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰，de Lassone错误地认为他制得的是氢气。在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物。最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard。在1846年，他让狗吸入这种气体，发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”。后来我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的特有的临床症状。

在标准状况下，一氧化碳（carbon monoxide,CO）纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。相对分子质量为28.01，密度1.25g/l，冰点为-205.1℃，沸点-191.5℃。在水中的溶解度甚低，极难溶于水。与空气混合爆炸极限为12.5%～74.2%。化学性质有：可燃性、还原性、毒性、极弱的氧化性；一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息，严重时死亡。一氧化碳对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。一氧化碳作为还原剂，高温或加热时能将许多金属氧化物还原成金属单质，因此常用于金属的冶炼。在冶金、化学、石墨电极制造以及家用煤气或煤炉、汽车尾气中均有CO存在。3

一氧化氮1980年的《自然》杂志上，论文的名字是《内皮细胞是乙酰胆碱诱发动脉平滑肌舒张的必需因素》。这篇论文在学术界引起了广泛关注，吸引了包括加州大学洛杉矶分校的伊格纳罗（LouisJ.Ignarro）教授在内的许多科学工作者从事有关内皮舒张因子的研究。内皮舒张因子是一种不稳定的化合物，能被血红蛋白及超氧阴离子自由基灭活。长期研究亚硝基化合物的药理作用的伊格纳罗与佛契哥特合作，针对内皮舒张因子的药理作用以及化学本质进行了一系列实验，发现内皮舒张因子与一氧化氮及许多亚硝基化合物一样能够激活可溶性鸟苷酸环化酶（SolubleGuanylateCyclase，sGC），一氧化氮主要通过环磷鸟苷（cGMP）途径扩张血管。

一氧化氮为双原子分子，分子构型为直线形。一氧化氮中，氮与氧之间形成一个σ键、一个2电子π键与一个3电子π键。氮氧之间键级为2.5，氮与氧各有一对孤对电子。有11个价电子，是奇电子分子，具有顺磁性。反键轨道上（π2p*）1易失去生成亚硝酰阳离子NO 。

一氧化氮是无色气体，熔点是-163.6℃，沸点是-151℃；相对密度（水=1）：1.27（-151℃），微溶于水。工业制备它是在铂网催化剂上用空气将氨氧化的方法；实验室中则用金属铜与稀硝酸反应。NO在水中的溶解度较小，而且不与水发生反应。常温下NO很容易氧化为二氧化氮，也能与卤素反应生成卤化亚硝酰（NOX）。

主要用途：制硝酸、人造丝漂白剂、丙烯及二甲醚的安定剂。4

二氧化锰二氧化锰在自然界以软锰矿形式存在。物理性状：黑色无定形粉末，或黑色斜方晶体。溶解性：难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸，加热情况下溶于浓盐酸而产生氯气。

制备方法：主要取自天然矿物软锰矿。普遍采用高温硫酸锰溶液电解法制取，碳酸锰矿和软锰矿均可作为原料。硫酸锰溶液的制备包括浸取、除铁、中和、除重金属、过滤、静置除钙镁等工序，经高温电解后制得粗产品，再经处理包括剥离、粉碎、洗涤、中和与干燥等过程制得合格晶。当采用氯化锰溶液电解可制得纤维状二氧化锰。还有碳酸锰、硝酸锰热解法，由低价氧化锰与氧化剂如氯酸钠、氯气、氧气等分别组合反应直接氧化制得。

用途：二氧化锰在有机化学之中十分有用。被用于氧化物的二氧化锰的形态不一，因为二氧化锰有多个结晶形态，化学式可以写成MnO₂-x（H₂O）n，其中x介乎0至0.5之间，而n可以大于0。二氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾（KMnO₄）和硫酸锰（MnSO₄）的反应之中产生。啡色的二氧化锰沉淀物很干和很活跃。最有效的有机溶包括芳香性物质、四氯化碳、醚、四氢呋喃和酯类等。

用做过氧化氢(双氧水)分解制氧气时的催化剂。用做加热氯酸钾分解制氧气时的催化剂。与单质铝粉发生铝热反应，制得锰。用作颜料、黄色玻璃等。与热的浓盐酸反应制取氯气。与熔融苛性钾(氢氧化钾)在空气中反应制取锰酸钾。高锰酸钾分解反应中，二氧化锰作为高锰酸钾的自催化剂。5

本词条内容贡献者为:

唐浩宇 - 教授 - 湘潭大学