惰性氧化物

不能與酸或鹼反應生成相應價態的鹽和水的氧化物叫做不成鹽氧化物。例如，水、一氧化氮、一氧化碳、氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、二氧化錳屬於不成鹽氧化物。

基本介紹

• 中文名：惰性氧化物
• 外文名：indifferent oxide
• 別名：不成鹽氧化物
• 主要包括：一氧化氮、一氧化碳、二氧化錳

惰性氧化物的定義

惰性氧化物，又名不成鹽氧化物：既不可以與酸反應生成鹽和水，又不可以與鹼反應生成鹽和水的氧化物，與兩性氧化物定義是完全對立的。例如，水、一氧化氮、一氧化碳、二氧化氮、二氧化錳等屬於不成鹽氧化物。

舉例分析

一氧化碳能跟氫氧化鈉起反應，生成甲酸鈉鹽。但是在生成鹽時沒有生成水，所以一氧化碳仍屬於不成鹽氧化物。但是需要說明的是： 有些不成鹽氧化物在一定條件下是可以“成鹽”的。如CO，在工業上製備甲酸，就是利用CO 和NaOH 在一定條件下反應來製取的。

二氧化錳、二氧化氮是不成鹽氧化物，因為錳和氮的含氧酸對應這兩種元素的化合價都不是+4，當錳的氧化物中的錳為+7價時，才是成鹽氧化物；氮的氧化物中氮為+5時，才是成鹽氧化物。因此高錳酸根對應的氧化物是七氧化二錳而不是二氧化錳，硝酸根對應的氧化物是五氧化二氮而不是二氧化氮。

不成鹽氧化物“不成鹽”的原因多是由於：中心原子處在該氧化態時，所對應的陽離子或酸根離子不存在或易發生歧化反應。

相關知識

常見氧化物的分類

1 能和鹼反應生成鹽和水的氧化物稱為酸性氧化物。

2 能和酸反應生成鹽和水的氧化物稱為鹼性氧化物。

3既能和酸反應生成鹽和水，又能和鹼反應生成鹽和水的氧化物是兩性氧化物。

4不與酸反應也不與鹼反應的氧化物是惰性氧化物（不成鹽氧化物）。

兩性氧化物

既可以與酸反應生成鹽和水又可以與鹼反應生成鹽和水的氧化物稱為兩性氧化物。兩性氧化物難溶於水。弱酸的酸式鹽或弱酸弱鹼鹽雖然既能與酸反應，又能與鹼反應，但不能生成“鹽和水”，因而不是兩性化合物。與酸反應只生成鹽與水的氧化物是鹼性氧化物，同理，與鹼反應只生成鹽與水的氧化物成為酸性氧化物。與兩者都能發生上述反映的為兩性氧化物。兩性氧化物的“兩性”也可以理解為既能表現酸性氧化物的性質，又能表現鹼性氧化物的性質。有時我們也把既能表現氧化性.又能表現還原性的物質也叫“兩性”物質。

幾種典型惰性氧化物

一氧化碳

該種氣體是在古代用來處決希臘人和羅馬人，在11世紀一個西班牙醫生第一次描述了這種氣體。 最早製備一氧化碳的是法國化學家 de Lassone（在1776年）。他通過加熱氧化鋅和碳製得了一氧化碳。但由於一氧化碳燃燒時產生了與氫氣類似的藍色火焰，de Lassone錯誤地認為他製得的是氫氣。在1800年英國化學家William Cruikshank才證明一氧化碳是由碳元素和氧元素組成的化合物。最早對一氧化碳的毒性進行徹底研究的是法國的生理學家Claude Bernard。在1846年，他讓狗吸入這種氣體，發現狗的血液“變得比任何動脈中的血都要鮮紅”。後來我們知道血液變成“櫻桃紅色”是一氧化碳中毒的特有的臨床症狀。

在標準狀況下，一氧化碳（carbon monoxide,CO）純品為無色、無臭、無刺激性的氣體。相對分子質量為28.01，密度1.25g/l，冰點為-205.1℃，沸點-191.5℃。在水中的溶解度甚低，極難溶於水。與空氣混合爆炸極限為12.5%～74.2%。化學性質有：可燃性、還原性、毒性、極弱的氧化性；一氧化碳極易與血紅蛋白結合，形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，造成組織窒息，嚴重時死亡。一氧化碳對全身的組織細胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質的影響最為嚴重。一氧化碳作為還原劑，高溫或加熱時能將許多金屬氧化物還原成金屬單質，因此常用於金屬的冶煉。在冶金、化學、石墨電極製造以及家用煤氣或煤爐、汽車尾氣中均有CO存在。

一氧化氮

1980年的《自然》雜誌上，論文的名字是《內皮細胞是乙醯膽鹼誘發動脈平滑肌舒張的必需因素》。這篇論文在學術界引起了廣泛關注，吸引了包括加州大學洛杉磯分校的伊格納羅（LouisJ.Ignarro）教授在內的許多科學工作者從事有關內皮舒張因子的研究。內皮舒張因子是一種不穩定的化合物，能被血紅蛋白及超氧陰離子自由基滅活。長期研究亞硝基化合物的藥理作用的伊格納羅與佛契哥特合作，針對內皮舒張因子的藥理作用以及化學本質進行了一系列實驗，發現內皮舒張因子與一氧化氮及許多亞硝基化合物一樣能夠激活可溶性鳥苷酸環化酶（SolubleGuanylateCyclase，sGC），一氧化氮主要通過環磷鳥苷（cGMP）途徑擴張血管。

一氧化氮為雙原子分子，分子構型為直線形。一氧化氮中，氮與氧之間形成一個σ鍵、一個2電子π鍵與一個3電子π鍵。氮氧之間鍵級為2.5，氮與氧各有一對孤對電子。有11個價電子，是奇電子分子，具有順磁性。反鍵軌道上（π2p*）1易失去生成亞硝醯陽離子NO 。

一氧化氮是無色氣體，熔點是-163.6℃，沸點是-151℃；相對密度（水=1）：1.27（-151℃），微溶於水。工業製備它是在鉑網催化劑上用空氣將氨氧化的方法；實驗室中則用金屬銅與稀硝酸反應。NO在水中的溶解度較小，而且不與水發生反應。常溫下NO很容易氧化為二氧化氮，也能與鹵素反應生成鹵化亞硝醯（NOX）。

主要用途：制硝酸、人造絲漂白劑、丙烯及二甲醚的安定劑。

二氧化錳

二氧化錳在自然界以軟錳礦形式存在。物理性狀：黑色無定形粉末，或黑色斜方晶體。溶解性：難溶於水、弱酸、弱鹼、硝酸、冷硫酸，加熱情況下溶於濃鹽酸而產生氯氣。

製備方法：主要取自天然礦物軟錳礦。普遍採用高溫硫酸錳溶液電解法製取，碳酸錳礦和軟錳礦均可作為原料。硫酸錳溶液的製備包括浸取、除鐵、中和、除重金屬、過濾、靜置除鈣鎂等工序，經高溫電解後製得粗產品，再經處理包括剝離、粉碎、洗滌、中和與乾燥等過程製得合格晶。當採用氯化錳溶液電解可製得纖維狀二氧化錳。還有碳酸錳、硝酸錳熱解法，由低價氧化錳與氧化劑如氯酸鈉、氯氣、氧氣等分別組合反應直接氧化製得。

用途：二氧化錳在有機化學之中十分有用。被用於氧化物的二氧化錳的形態不一，因為二氧化錳有多個結晶形態，化學式可以寫成MnO₂-x（H₂O）n，其中x介乎0至0.5之間，而n可以大於0。二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀（KMnO₄）和硫酸錳（MnSO₄）的反應之中產生。啡色的二氧化錳沉澱物很乾和很活躍。最有效的有機溶包括芳香性物質、四氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類等。

用做過氧化氫(雙氧水)分解制氧氣時的催化劑。用做加熱氯酸鉀分解制氧氣時的催化劑。與單質鋁粉發生鋁熱反應，製得錳。用作顏料、黃色玻璃等。與熱的濃鹽酸反應製取氯氣。與熔融苛性鉀(氫氧化鉀)在空氣中反應製取錳酸鉀。高錳酸鉀分解反應中，二氧化錳作為高錳酸鉀的自催化劑。