無色無味氣體很多:氧氣、一氧化碳、二氧化碳等,無色有味氣體:氨氣、硫化氫、一氧化硫等,有色有味氣體:氯氣、二氧化氮等,但是有色無味氣體腦中一點印象都沒有


先說結論:實際上有色無味的氣體基本上不太可能存在。


作為一個學化學並且在化學領域工作研究很長時間的半專業人士,我自己也曾經思考過這個問題。就我的工作經驗來說,我沒有遇到過【有顏色無氣味】的物質,我曾經想試著把一杯加有紅色染料的水加熱到100℃,想看看能不能搞出紅色水蒸氣。然而……

當我加熱到肉眼可見微紅色蒸汽時,我發覺我已經可以聞到染料那一股有一點澀鼻子的味道了,我意識到,裡面的溶質有一部分被水蒸氣帶出來了(水蒸氣蒸餾?),而這個氣體也是有味道的。

但是哲學告訴我們,有限的個例無法證明一個命題的普適性,除非我能上窮碧落下黃泉,把天人萬物都觀察一遍。於是我決定另闢蹊徑,從一個比較獨特的思考角度入手——反過來思考。


我的idea來源是因為考慮到地球誕生的歷史長河裡,有機分子和無機物的出現時間遠久於生命體,也就是說是先有二氧化氮、硫化氫、甲醇和乙醛這些物質,隨後才進化出了生命。

二氧化氮

因此是生命體需要去detect這些物質從而發展出了感官。我們說的【顏色】【氣味】這些性質,其實是建立在我們的感官基礎上的。任何性質都必須依託於檢測手段。


生命體的最基本需求是生存,生存的基本做法就是【趨利避害】,因此生物演化出一系列感官手段去感知周遭環境。最簡單最原始的感官手段就是細胞上的化學感受器,從單細胞生物開始,生命體就用自身細胞膜表面某些特殊的感受器來探測周遭環境中的化學物質,從而實現趨利避害。

這其實就是廣義的【嗅覺】

高等動物的鼻子,可以看成是這類感官系統的高階強化版,其實原理還是鼻腔內的化學感受器。只不過單細胞動物用細胞膜表面的某些結構,高等動物特化出某個器官和某一大類細胞專門用於此用途。(我不是生物學專業的,如果有生物學專業人士,歡迎對我這一點非專業描述進行各種糾錯和補充)

【嗅覺】,廣義上的嗅覺是一個生物最基本的存活條件,沒有這種手段,生命體不可能在複雜的環境中生存繁衍。因此可以推測在生命進化之出,我們的單細胞祖先就已經將這一套感官手段的基礎夯實了,感官【資料庫】也填充得差不多了。生命體的【嗅覺】感官偵測那些可能有害的氣體並用【刺激性】【惡臭】【難聞】這些信號來警告自己,遠離周遭危險環境。

當然值得一提的是,這裡的【有害】還是很主觀的,比如硫化氫對一個哺乳動物來說是致命的,所以哺乳動物的嗅覺會用【惡臭】來警告自己。而對於一個硫化細菌來說,也許他們的「嗅覺」會覺得硫化氫氣體芳香撲「鼻」。而一個厭氧細菌也許會用「刺激性」來警告自己遠離氧氣。

深海熱焰噴泉,俗稱海底【黑煙囪】,噴射出來的氣體含有大量重金屬離子和對一般生物有劇毒的硫化氫氣體

然而在深海,這樣的黑煙囪旁邊往往是意想不到的「生命綠洲」,自有一套完全不同於其他地方的生態規律。其中最基礎的就是硫化細菌。


眼睛,也就是【視覺】的出現遠遠晚於【嗅覺】

單細胞的眼蟲,細胞裡面有一個特殊的細胞器——眼點,可以感受到光強弱的變化,但基本上不能被認為是【視覺】

軟體動物門的帽貝,上面那個特殊的部分是帽貝的感光器官,非常非常原始的眼睛,只是一片感光細胞的集合區域。和眼蟲相比也只是簡單的堆疊數量而已。

魷魚的眼睛,作為無脊椎動物演化的巔峰,頭足綱擁有無脊椎動物中最發達的眼睛。

視覺作為一種高等感官,對【硬體】要求高於【嗅覺】。沒有發達的神經系統是不可能有【視覺】的。相對於【嗅覺】這種輸入信號——反饋結果——指導行為的三步信息處理法。【視覺】顯然需要更多的數據處理,神經系統要根據你的鏡頭——視覺器官輸入的電磁波情況進行分析,然後加以處理、甄別和判據,然後再綜合指導生命體行為。

這也就是為什麼最基本的生命體都有化學感受器官,但是至少要到比較高等的多細胞動物才會有視覺。目前最早的【眼睛】應該不早於晚埃迪卡拉紀。

我們說一個物質【無色】,嚴格說是人類的視覺器官無法監測到其反射的電磁波,或者說其反射的電磁波波長不在人視覺器官可感受的波長範圍內。

紫外-可見分光光度計,可以用來定量定性檢測那些無色的物質。

電磁波譜,可見光波長範圍真的是全光譜中極其小的一個範圍。作為一個有機研究員,我多麼希望我的眼睛可以看到紫外光23333

生命體不可能感受全波長範圍的電磁波,那樣的話你的神經系統處理器根本不可能處理這樣龐雜的數據。 想像一下你看到的任何東西,注意是任何東西都是有顏色的。連空氣都有,沒有透明,沒有白色。理論上所有物質都可以吸收一定波長的電磁波,然後反射。也就是說廣義上所有物質都有【顏色】。這樣的世界你是不是要瘋了。

所以生命體沒必要也不太可能進化出巔峰強力的視覺,以至於可以看到全波長的電磁波,只需要能給感知到一定範圍波長的電磁波就足夠了。因為有廣義上的【嗅覺】作為基礎,我們用很更簡單的「成本」就可以感知到外界環境。


廣義上的【嗅覺】就是化學感受器,其硬體基礎簡單,檢測效率更高而且反應更快速。而【視覺】的硬體基礎更複雜。對於生命體(不要只從人的角度來考慮)而言,【聞得到】遠比【看得到】更重要更基礎。

所以我認為有色無味的氣體,基本上不可能出現。原因是生命體沒必要進化出一套【看得見】卻【聞不到】的感官系統。


我沒背過格林伍德,暫時想不出這樣一種物質,但是我們可以推測這樣的物質可能的性質。

氣體的顏色取決於吸收光譜,而氣味應當是取決於它的化學性質或者說反應活性的,因此這個問題要圍繞這兩個點來討論。

某些答案提到了等離子體,顯然等離子體的反應活性很強,很有可能會產生某種氣味。當然,更大的可能是產生一股焦味。這個答案是不合適的。

也許某些氣態原子可以達到要求,因為它們都有原子吸收光譜。然而問題是絕大多數氣態原子都是不穩定的,有很強的化學活性。少數穩定的稀有氣體則在可見區沒有強烈的吸收,所以也沒有顏色。

很顯然,枚舉所有的化學物質來找到這樣一種物質是很困難的,因此必須從結構出發。可見光區的光子能量都不是很高,能強烈吸收這種光子證明這個體系有兩個間隔不大的能級。(如果是強度弱的吸收,說明這種能級差還是存在並且有對稱性禁阻)這往往意味著這種化合物不需要很大的能量便可以進入激發態,從而具有比較強的反應活性。(我不能很好地論證這句話,但是應該不會錯。)這樣一來,有顏色的氣體一定是有氣味的。

但是也許可以把這兩種性質分割開來,利用某些方法來阻止產生顏色的活性結構表現出化學活性,使得這種物質可以符合要求的性質。這種分子可能是在某個生色團上連接一些大位阻的取代基,或者以包合物的形式存在。然而這樣一來,這個分子會有很大的分子量,導致其難以氣化。也許它確實有顏色並且沒有反應活性,但是要落實到氣味上將會是很困難的。

綜上,這種物質有很大的可能性是不存在的。


沒給定是常溫條件喲。

在電離情況下,很多氣體也可以出現顏色的。比如霓虹燈,城市霓虹燈招牌屬於一種特殊的大型氖燈。管內氣體的實際成份為99.5%氖氣及0.5%氬氣,無味有色。


其實嚴格來說所有氣體都是有味的

覺得氧氣氮氣沒味,只不過是聞慣了而已


氧氣不是淡藍色的嗎?


我想了一會感覺十分有討論的價值,但看到「聞慣了而已」的回復後,忽然發現這不是關公戰秦瓊嗎。宏觀生物感知十分不精確,難以量化。同時定義什麼是有色和什麼是有味所需要精確到的閾值是多少?按理來說,題主舉到的所有氣體,只要濃度高高一定程度,都會產生味道才對。雖然我這裡說的有些想當然了,但我還是認為這道題很有伸入探討的價值,或許此題能成為某種化學物質安全分類的基石。


高中沒有

有色的都有味

氯氣黃綠色刺激性氣味

二氧化氮紅棕色刺激性氣味


記住有顏色的就行了,其他的不用管,


「氟氣F2(淡黃綠色)/氯氣cl2(黃綠色)碘蒸汽(紫色)溴蒸汽(紅棕色)二氧化氮NO2(紅棕色)」


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