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
Kurzbeschreibung

geruch- und farbloses Gas[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 75-73-0
EG-Nummer 200-896-5
ECHA-InfoCard 100.000.815
PubChem 6393
Wikidata Q423055
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 in Wasser (20 mg·l−1 bei 20 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
04 – Gasflasche

Achtung

H- und P-Sätze H: 280
P: 403 [1]
Treibhauspotential

7390 (bezogen auf 100 Jahre)[4]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−933,6 kJ/mol[5]

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 | Quelltext bearbeiten]

Tetrafluormethan kann einerseits durch Verbrennung von Kohlenstoff in Fluor, andererseits durch elektrische Entladung in einem Kohlenstoffmonoxid-Fluorgemisch dargestellt werden:[6]

Eine weitere Methode ist die Umsetzung von Siliciumcarbid mit Fluor zu Tetrafluormethan und Siliciumtetrafluorid[7]:

Die Umsetzung ist nahezu quantitativ und die gasförmige Siliciumverbindung kann aus dem Gasgemisch durch Waschen mit einer Natriumhydroxidlösung (Hydrolyse) entfernt werden.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Tetrafluormethan hat eine Bindungslänge von 132,3 pm

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext 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 | Quelltext bearbeiten]

Tetrafluormethan ist sehr reaktionsträge und wird von Säuren und Laugen nicht angegriffen. Lediglich siedende Alkalimetalle und heißt Alkalimetalldämpfe vermögen es langsam anzugreifen.[7] Durch thermische Zersetzung oberhalb 1000 °C entstehen giftige Stoffe (Carbonylfluorid, Kohlenstoffmonoxid), in Gegenwart von Wasser auch der aggressive Fluorwasserstoff.

Es besitzt ein Treibhauspotenzial von 7390[4] und ist damit ein extrem starkes Treibhausgas.

Verwendung und Emissionen[Bearbeiten | Quelltext 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 Tetrafluormethan werden bei der Aluminiumerzeugung freigesetzt.

Toxikologie[Bearbeiten | Quelltext 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 | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e Eintrag zu Tetrafluormethan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c d Datenblatt Tetrafluoromethane bei Air Liquide.
  3. a b B. A. Cosgrove, J. Walkley: Solubilities of gases in H2O and 2H2O. in: J. Chromatogr. A 216, 1981, S. 161–167; doi:10.1016/S0021-9673(00)82344-4.
  4. 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).
  5. 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.
  6. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2. Auflage, Band 1, Academic Press 1963, S. 203–204.
  7. a b Homer F. Priest: Anhydrous metal fluorides. In: Ludwig F. Audrieth (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 3. McGraw-Hill, Inc., 1950, S. 171–183 (englisch).
  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 Band 38, Nr. 4, 1993, 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. Band 67, Nr. 9, 1963, S. 1830–1833; doi:10.1021/j100803a021.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Tetrafluormethan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien