Szén -tetrafluorid - Carbon tetrafluoride

Szén -tetrafluorid
Szén-tetrafluorid-2D-méretek.png
Szén-tetrafluorid-3D-golyók-B.png
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 Szerkessze ezt a Wikidatában
EK -szám
RTECS szám
UNII
  • InChI = 1S/CF4/c2-1 (3,4) 5 jelölje beY
    Kulcs: TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N jelölje beY
  • InChI = 1/CF4/c2-1 (3,4) 5
  • FC (F) (F) F
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
5,15 atm-cu m/mol
1.0004823
Viszkozitás 17,32 μPa · s
Szerkezet
Négyszögű
Tetraéderes
0 D
Veszélyek
Biztonsági adatlap ICSC 0575
NFPA 704 (tűzgyémánt)
1
0
0
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).
jelölje beY ellenőrizze  ( mi az   ?) jelölje beY☒N
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
4
ipari 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

Mauna Loa tetrafluor -metán (CF 4 ) sorozat.
A CF 4 (PFC-14) légköri koncentrációja a hasonló mesterséges gázokkal szemben (jobb oldali grafikon). Jegyezze fel a napló skáláját.

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