Szén -tetrafluorid - Carbon tetrafluoride
|
|||
Nevek | |||
---|---|---|---|
IUPAC nevek
Tetrafluormetán
Szén -tetrafluorid |
|||
Más nevek
Szén -tetrafluorid, perfluormetán, tetrafluor -szénhidrogén, Freon 14, Halon 14, Arcton 0, CFC 14, PFC 14, R 14, EN 1982
|
|||
Azonosítók | |||
3D modell ( JSmol )
|
|||
ChEBI | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.000.815 | ||
EK -szám | |||
PubChem CID
|
|||
RTECS szám | |||
UNII | |||
CompTox műszerfal ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Tulajdonságok | |||
CF 4 | |||
Moláris tömeg | 88,0043 g/mol | ||
Megjelenés | Színtelen gáz | ||
Szag | szagtalan | ||
Sűrűség | 3,72 g/l, gáz (15 ° C) | ||
Olvadáspont | -183,6 ° C (-298,5 ° F; 89,5 K) | ||
Forráspont | -127,8 ° C (-198,0 ° F; 145,3 K) | ||
0,005% V 20 ° C -on 0,0038% V 25 ° C -on |
|||
Oldhatóság | oldódik benzolban , kloroformban | ||
Gőznyomás | 3,65 MPa 15 ° C -on 106,5 kPa -127 ° C -on |
||
Henry-törvény
állandó ( k H ) |
5,15 atm-cu m/mol | ||
Törésmutató ( n D )
|
1.0004823 | ||
Viszkozitás | 17,32 μPa · s | ||
Szerkezet | |||
Négyszögű | |||
Tetraéderes | |||
0 D | |||
Veszélyek | |||
Biztonsági adatlap | ICSC 0575 | ||
NFPA 704 (tűzgyémánt) | |||
Lobbanáspont | Nem gyúlékony | ||
Rokon vegyületek | |||
Más anionok
|
Tetraklór -metán Tetrabróm -metán Tetraiod -metán |
||
Más kationok
|
Szilícium -tetrafluorid Germánium -tetrafluorid Ón -tetrafluorid Ólom -tetrafluorid |
||
Kapcsolódó fluor -metánok
|
Fluormetán Difluormetán Fluoroform |
||
Eltérő rendelkezés hiányában az adatok a szabványos állapotú anyagokra vonatkoznak (25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|||
ellenőrizze ( mi az ?) | |||
Infobox hivatkozások | |||
A tetrafluormetán , más néven szén-tetrafluorid vagy R-14, a legegyszerűbb perfluor-szénhidrogén ( C F 4 ). Amint azt az IUPAC neve is jelzi, a tetrafluormetán a szénhidrogén -metán perfluorozott megfelelője . Halogén -alkánnak vagy halometánnak is besorolható . A tetrafluormetán hasznos hűtőközeg, de erős üvegházhatású gáz is . A szén -fluor kötés jellegéből adódóan nagyon magas kötési szilárdsággal rendelkezik .
Kötés
A többszörös szén -fluor kötések és a fluor nagy elektronegativitása miatt a tetrafluor -metánban lévő szén jelentős pozitív parciális töltéssel rendelkezik , amely további ionos jelleget biztosítva megerősíti és lerövidíti a négy szén -fluor kötést . A szén -fluor kötések a legerősebb egyes kötések a szerves kémiában . Ezenkívül erősödnek, mivel ugyanazon szénhez több szén -fluor kötést adnak. A fluor -metán- , difluor -metán- , trifluormetán- és tetrafluormetán -molekulák által képviselt egyetlen szén -dioxid -szerves fluorvegyületben a szén -fluor kötések a tetrafluormetánban a legerősebbek. Ez a hatás a fluoratomok és a szén közötti megnövekedett kulonbikus vonzerőknek köszönhető, mivel a szén pozitív parciális töltése 0,76.
Készítmény
A tetrafluormetán akkor keletkezik, amikor bármilyen szénvegyületet, beleértve magát a szenet is, fluor atmoszférában égetik. A szénhidrogénekkel együtt a hidrogén -fluorid társtermék. Ez először számoltak be 1926 Azt is előállíthatjuk a fluorozás a szén-dioxid , szén-monoxid vagy a foszgén a kén-tetrafluorid . Kereskedelmi forgalomban hidrogén -fluorid és diklór -difluor -metán vagy klór -trifluormetán reakciójával állítják elő ; ez is termelt során elektrolízis fém -fluoridok MF, MF 2 alkalmazásával a szén elektród.
Bár számtalan prekurzorból és fluorból készülhet, az elemi fluor drága és nehezen kezelhető. Következésképpen a CF
4ipari méretekben hidrogén -fluorid felhasználásával készül :
- CCl 2 F 2 + 2 HF → CF 4 + 2 HCl
Laboratóriumi szintézis
A tetrafluormetánt a laboratóriumban szilícium -karbid és fluor reakciójával állíthatjuk elő .
- SiC + 4 F 2 → CF 4 + SiF 4
Reakciók
A tetrafluormetán, mint a többi fluorozott szénhidrogén, nagyon stabil a szén -fluor kötések ereje miatt. A tetrafluormetánban lévő kötések kötési energiája 515 kJ⋅mol -1 . Ennek eredményeként inert a savakkal és a hidroxidokkal szemben. Azonban robbanásszerűen reagál alkálifémekkel . A CF 4 termikus bomlása vagy égése mérgező gázokat ( karbonil -fluoridot és szén -monoxidot ) eredményez, és víz jelenlétében hidrogén -fluoridot is eredményez .
Nagyon kevéssé oldódik vízben (kb. 20 mg⋅L -1 ), de szerves oldószerekkel elegyedik.
Felhasználások
A tetrafluormetánt néha alacsony hőmérsékletű hűtőközegként használják (R-14). Ezt alkalmazzák az elektronika mikrogyártást önmagukban vagy kombinálva az oxigén , mint a plazma marató anyagot a szilícium , szilícium-dioxid , és a szilícium-nitrid . A neutrondetektorokban is használható.
Környezeti hatások
A tetrafluormetán egy erős üvegházhatású gáz, amely hozzájárul az üvegházhatáshoz . Nagyon stabil, légköri élettartama 50 000 év, és az üvegház magas felmelegedési potenciálja 6500 -szorosa a CO 2 -nak .
A tetrafluormetán a legelterjedtebb perfluor-szénhidrogén a légkörben, ahol PFC-14-nek nevezik. Légköri koncentrációja növekszik. 2019-től a mesterségesen előállított CFC-11 és CFC-12 gázok továbbra is erősebb sugárzási erővel járulnak hozzá, mint a PFC-14.
Bár szerkezetileg hasonló a klór -fluor -szénhidrogénekhez (CFC -k), a tetrafluormetán nem rontja az ózonréteget, mert a szén -fluor kötés sokkal erősebb, mint a szén és a klór között.
Főbb ipari kibocsátás tetrafluormetán mellett hexafluoretán során készültek gyártása alumínium alkalmazásával a Hall-Héroult folyamat . A CF 4 -et bonyolultabb vegyületek, például halogén -szénhidrogének lebomlása során is előállítják .
Egészségügyi kockázatok
Sűrűsége miatt a tetrafluor -metán kiszoríthatja a levegőt, és fulladásveszélyt okozhat a nem megfelelően szellőző helyeken.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- Nemzetközi kémiai biztonsági kártya 0575
- Nemzeti szennyezőanyag -jegyzék - Fluorid és vegyületek adatlap
- Az Air Liquide adatai
- Gőznyomás grafikon az Air Liquide -nál
- MSDS az Oxfordi Egyetemen
- Protokoll az elsődleges alumíniumgyártásból származó tetrafluor -metán és hexafluor -etán mérésére
- Kémiai és fizikai tulajdonságok táblázat
- Webkönyv oldal a CF4 -hez