Tetrafluormethan

Strukturformel
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] Achtung H- und P-Sätze H: 280 EUH: keine EUH-Sätze P: 410+403 [4] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] keine Gefahrensymbole R- und S-Sätze R: keine R-Sätze S: keine S-Sätze
GWP	7390 (bezogen auf 100 Jahre)[5]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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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 man die Verbindung als organische (Tetrafluormethan) oder anorganische (Tetrafluorkohlenstoff) Verbindung angesehen wird.

Darstellung

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

$\mathrm{C + 2 \ F_2 \longrightarrow \ CF_4}$

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

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

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^[7]) und Benzol (ca. 64 mg pro kg Benzol bei 25 °C^[8]) etwas besser.

Chemische Eigenschaften

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

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.

Toxikologie

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

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., 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.
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. ↑ G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 203–204.
7. ↑ 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-C_IH_2I+1OH (1 ≤ I ≤ 11) at 298.15 K", in: J. Chem. Eng. Data, 1993, 38 (4), S. 611–616; doi:10.1021/je00012a035.
8. ↑ 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

 Commons: Tetrafluormethan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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