Tetrafluormethan

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Strukturformel
Strukturformel von Tetrafluormethan
Keile zur Verdeutlichung der Geometrie
Allgemeines
Name Tetrafluormethan
Andere Namen
  • Tetrafluorkohlenstoff
  • Kohlenstofftetrafluorid
  • Freon 14
  • Halon 14
  • R 14
Summenformel CF4
CAS-Nummer 75-73-0
PubChem 6393
Kurzbeschreibung

geruch- und farbloses Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 88,01 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

3,72 kg·m−3 (15 °C, 1013 mbar)[2]

Schmelzpunkt

−184 °C[1][2]

Siedepunkt

−128 °C[1][2]

Löslichkeit

schwer löslich in Wasser: 20 mg·l−1 (20 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
04 – Gasflasche

Achtung

H- und P-Sätze H: 280
P: 410+403 [4]
Treibhauspotential

7390 (bezogen auf 100 Jahre)[5]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−933,6 kJ/mol[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Tetrafluormethan (auch Tetrafluorkohlenstoff) ist eine chemische Verbindung aus der Reihe der Fluorkohlenwasserstoffe. Bei ihm sind alle Wasserstoffatome des Methans durch Fluoratome substituiert. Beide Bezeichnungen sind nach der IUPAC-Nomenklatur korrekt, abhängig davon, ob die Verbindung als organische (Tetrafluormethan) oder anorganische (Tetrafluorkohlenstoff) Verbindung angesehen wird.

Darstellung[Bearbeiten]

Tetrafluormethan kann einerseits durch Verbrennung von Kohlenstoff in Fluor, andererseits durch elektrische Entladung in einem Kohlenstoffmonoxid-Fluorgemisch dargestellt werden:[7]

\mathrm{C + 2 \ F_2 \longrightarrow \ CF_4}
\mathrm{2 \ CO + 4 \ F_2 \longrightarrow 2 \ CF_4  + O_2}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetraflluormetan hat eine Bindungslänge von 132,3 pm

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetrafluormethan ist ein farb- und geruchloses Gas mit einem Schmelzpunkt von −184 °C und einem Siedepunkt von −128 °C. Tetrafluormethan ist in Wasser sehr schlecht (20 mg pro kg Wasser bei 20 °C[3]) löslich, in Ethanol (ca. 80 mg pro kg Ethanol bei 25 °C[8]) und Benzol (ca. 64 mg pro kg Benzol bei 25 °C[9]) etwas besser.

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten]

Tetrafluormethan ist sehr reaktionsträge und wird von Säuren und Laugen nicht angegriffen, eine Ausnahme stellt die explosionsartige Reaktion mit Alkalimetallen dar. Durch thermische Zersetzung entstehen giftige Stoffe (Carbonylfluorid, Kohlenstoffmonoxid), in Gegenwart von Wasser auch der aggressive Fluorwasserstoff.

Es besitzt ein Treibhauspotenzial von 7390[5] und ist damit ein extrem starkes Treibhausgas.

Verwendung und Emissionen[Bearbeiten]

Tetrafluormethan wird als Kältemittel zum Ersatz von FCKWs verwendet, da es keine abbauende Wirkung auf die Ozonschicht hat. Aufgrund des hohen Treibhauspotenzials jedoch wird in der F-Gase-Verordnung festgelegt, dass Anlagen mit den entsprechenden Gasen möglichst geringe Leckmengen abgeben sollen. Große Mengen Tetrafluormethans werden bei der Aluminiumerzeugung freigesetzt.

Toxikologie[Bearbeiten]

Tetrafluormethan gilt als ungiftig. Es kann jedoch in geschlossenen Räumen durch Verdrängen der Luft zur Erstickung führen. Bei geringeren Konzentrationen ist eine narkotische Wirkung möglich.[2]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c Eintrag zu Tetrafluormethan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 23. Februar 2010 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d e Datenblatt bei airliquide
  3. a b B. A. Cosgrove, J. Walkley: "Solubilities of gases in H2O and 2H2O", in: J. Chromatogr. A, 1981, 216, S. 161–167; doi:10.1016/S0021-9673(00)82344-4.
  4. a b Datenblatt Carbon tetrafluoride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 29. Mai 2011 (PDF).
  5. a b P. Forster, P., V. Ramaswamy et al.: Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge und New York 2007, S. 212; PDF.
  6. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-19.
  7. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 203–204.
  8. Shiqing Bo, Rubin Battino, Emmerich Wilhelm: "The Solubility of Gases in Liquids. 19. The Solubility of He, Ne, Ar, Kr, Xe, CH4, CF4, SF6 in Normal 1-Alkanols n-CIH2I+1OH (1 ≤ I ≤ 11) at 298.15 K", in: J. Chem. Eng. Data, 1993, 38 (4), S. 611–616; doi:10.1021/je00012a035.
  9. Graham Archer, Joel H. Hildebrand: "THE SOLUBILITY AND ENTROPY OF SOLUTION OF CARBON TETRAFLUORIDE AND SULFUR HEXAFLUORIDE IN NONPOLAR SOLVENTS", in: J. Phys. Chem., 1963, 67 (9), S. 1830–1833; doi:10.1021/j100803a021.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Tetrafluormethan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien