Tetrafluormetán

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Tetrafluormetán
Tetrafluoromethane-2D.png Tetrafluoromethane-3D-vdW.png
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 88,0043 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
Veszélyek
EU osztályozás nincsenek veszélyességi szimbólumok[1]
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
R mondatok (nincs)[1]
S mondatok (nincs)[1]
Öngyulladási
hőmérséklet
> 1100 °C
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

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 | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

Laboratóriumi előállítása szilícium-karbid és fluor közötti reakcióval történhet:

SiC + 2 F2 → CF4 + Si

Reakciói[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

A tetrafluormetán üvegházhatású gáz. Nagyon stabil, ezért sokáig a légkörben marad. Légköri életideje 50 000 év; melegítési faktora 6500 (a CO2-é 1).

Források és jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c A tetrafluormetán vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2011. január 8. (JavaScript szükséges) (németül)
  2. F. Brezina, J. Mollin, R. Pastorek, Z. Sindelar. Chemicke tabulky anorganickych sloucenin (Chemical tables of inorganic compounds). SNTL, 1986.
  3. Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 404. o (1999). ISBN 963-18-9144-5 
  4. 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