Tetrafluormetán
| Tetrafluormetán | |||
 |
| ||
| IUPAC-név | Tetrafluormetán Szén-tetrafluorid | ||
| Más nevek | Perfluormetán, Tetrafluorocarbon, Freon 14, Halon 14, Arcton 0, CFC 14, PFC 14, R 14, UN 1982 | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| CAS-szám | 75-73-0 | ||
| PubChem | 6393 | ||
| EINECS-szám | 200-896-5 | ||
| RTECS szám | FG4920000 | ||
| |||
| |||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | CF4 | ||
| Moláris tömeg | 88,00 g/mol | ||
| Megjelenés | színtelen, szagtalan gáz | ||
| Sűrűség | 3,72 g/l, gáz (15 °C) | ||
| Olvadáspont | −183,6 °C (89,6 K) | ||
| Forráspont | −127,8 °C (145,4 K) | ||
| Oldhatóság (vízben) | 0,005%V (20 °C) 0,0038%V (25 °C) | ||
| Oldhatóság | oldódik benzolban, kloroformban | ||
| Törésmutató (nD) | 1,0004823 | ||
| Gőznyomás | 3,65 MPa 15 °C-on 106,5 kPa −127 °C-on | ||
| Kristályszerkezet | |||
| Molekulaforma | Tetraéderes | ||
| Veszélyek | |||
| EU osztályozás | nincsenek veszélyességi szimbólumok[1] | ||
| NFPA 704 |  0
1
0
| ||
| R mondatok | (nincs)[1] | ||
| S mondatok | (nincs)[1] | ||
| Öngyulladási hőmérséklet | > 1100 °C | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
A tetrafluormetán (CF4) vagy szén-tetrafluorid (Freon-14, R 14) szervetlen vegyület, a legegyszerűbb, csak szén- és fluoratomokat tartalmazó vegyület. −198 °C hőmérsékleten monoklin szerkezetű kristály, kristályállandói: a = 8,597, b = 4,433, c = 8,381 (·10−1 nm), β = 118,73°.[2]
Előállítása
[szerkesztés]Tetrafluormetán keletkezik, ha bármilyen szénvegyületet vagy szenet fluoratmoszférában égetnek el. Szénhidrogén esetén hidrogén-fluorid melléktermék is keletkezik. Tisztán először 1926-ban állították elő.[3] Előállítható szén-dioxid, szén-monoxid vagy foszgén kén-tetrafluoriddal végzett fluorozásával. Iparilag difluor-diklórmetán vagy trifluor-klórmetán és fluor közötti reakcióval állítják elő; de keletkezik a MF, MF2 fém-fluoridok szén elektróddal végzett elektrolízise során is.
Habár rengeteg anyagból előállítható fluor felhasználásával, az elemi fluor drága és nehezen kezelhető, ezért iparilag a CF4-ot hidrogén-fluorid felhasználásával állítják elő:[4]
- CCl2F2 + 2 HF → CF4 + 2 HCl
Laboratóriumi szintézise
[szerkesztés]Laboratóriumi előállítása szilícium-karbid és fluor közötti reakcióval történhet:
- SiC + 2 F2 → CF4 + Si
Reakciói
[szerkesztés]A tetrafluormetán – a szén más fluorvegyületeihez hasonlóan – nagyon stabil az erős szén–fluor kötés miatt. A tetrafluormetánban a kötési energia 515 kJ⋅mol−1, aminek következtében a vegyület ellenáll a savaknak és hidroxidoknak, alkálifémekkel azonban robbanásszerűen reagál.A CF4 hőbontása vagy égetése során mérgező gázok (karbonil-fluorid és szén-monoxid) keletkeznek, illetve víz jelenlétében hidrogén-fluorid is képződik.
Vízben nagyon kevéssé oldódik (kb. 20 mg⋅l−1), de szerves oldószerekkel elegyedik.
Környezeti hatásai
[szerkesztés]A tetrafluormetán üvegházhatású gáz. Nagyon stabil, ezért sokáig a légkörben marad. Légköri életideje 50 000 év; melegítési faktora 6500 (a CO2-é 1).
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c A tetrafluormetán vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2011. január 8. (JavaScript szükséges) (angolul)
- ↑ F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986.
- ↑ Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 404. o. (1999). ISBN 963-18-9144-5
- ↑ G. Siegemund, W. Schwertfeger, A. Feiring, B. Smart, F. Behr, H. Vogel, B. McKusick “Fluorine Compounds, Organic” in “Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry” 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a11_349