Tetrafluoreto de carbono - Carbon tetrafluoride
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Nomes | |||
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Nomes IUPAC
Tetrafluorometano Tetrafluoreto de
carbono |
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Outros nomes
Tetrafluoreto de carbono, Perfluorometano, Tetrafluorocarbono, Freon 14, Halon 14, Arcton 0, CFC 14, PFC 14, R 14, UN 1982
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Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEBI | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.000.815 | ||
Número EC | |||
PubChem CID
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Número RTECS | |||
UNII | |||
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |||
CF 4 | |||
Massa molar | 88,0043 g / mol | ||
Aparência | Gás incolor | ||
Odor | inodoro | ||
Densidade | 3,72 g / l, gás (15 ° C) | ||
Ponto de fusão | −183,6 ° C (−298,5 ° F; 89,5 K) | ||
Ponto de ebulição | −127,8 ° C (−198,0 ° F; 145,3 K) | ||
0,005% V a 20 ° C 0,0038% V a 25 ° C |
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Solubilidade | solúvel em benzeno , clorofórmio | ||
Pressão de vapor | 3,65 MPa a 15 ° C 106,5 kPa a -127 ° C |
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Constante da lei de Henry ( k H ) |
5,15 atm-cu m / mole | ||
Índice de refração ( n D )
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1,0004823 | ||
Viscosidade | 17,32 μPa · s | ||
Estrutura | |||
Tetragonal | |||
Tetraédrico | |||
0 D | |||
Perigos | |||
Ficha de dados de segurança | ICSC 0575 | ||
NFPA 704 (diamante de fogo) | |||
Ponto de inflamação | Não inflamável | ||
Compostos relacionados | |||
Outros ânions
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Tetraclorometano Tetrabromometano Tetraiodometano |
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Outros cátions
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Tetrafluoreto de silício Tetrafluoreto de germânio Tetrafluoreto de estanho Tetrafluoreto de chumbo |
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Fluorometanos relacionados
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Fluorometano Difluorometano Fluorofórmio |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |||
Referências da Infobox | |||
O tetrafluorometano , também conhecido como tetrafluoreto de carbono ou R-14, é o perfluorocarbono mais simples ( C F 4 ). Como seu nome IUPAC indica, o tetrafluorometano é a contraparte perfluorada do hidrocarboneto metano . Também pode ser classificado como haloalcano ou halometano . O tetrafluorometano é um refrigerante útil, mas também um potente gás de efeito estufa . Possui uma força de adesão muito alta devido à natureza da ligação carbono-flúor .
Vínculo
Por causa das múltiplas ligações carbono-flúor e a alta eletronegatividade do flúor , o carbono no tetrafluorometano tem uma carga parcial positiva significativa que fortalece e encurta as quatro ligações carbono-flúor, fornecendo caráter iônico adicional . As ligações carbono-flúor são as ligações simples mais fortes da química orgânica . Além disso, eles se fortalecem à medida que mais ligações carbono-flúor são adicionadas ao mesmo carbono. Nos compostos organofluorados de carbono representados por moléculas de fluorometano , difluorometano , trifluorometano e tetrafluorometano, as ligações carbono-flúor são mais fortes no tetrafluorometano. Este efeito é devido ao aumento da atração coulômbica entre os átomos de flúor e o carbono, pois o carbono tem uma carga parcial positiva de 0,76.
Preparação
O tetrafluorometano é o produto quando qualquer composto de carbono, incluindo o próprio carbono, é queimado em uma atmosfera de flúor. Com os hidrocarbonetos, o fluoreto de hidrogênio é um coproduto. Foi relatado pela primeira vez em 1926. Também pode ser preparado pela fluoração de dióxido de carbono , monóxido de carbono ou fosgênio com tetrafluoreto de enxofre . Comercialmente é fabricado pela reação de fluoreto de hidrogênio com diclorodifluorometano ou clorotrifluorometano ; também é produzido durante a eletrólise de fluoretos metálicos MF, MF 2 usando um eletrodo de carbono.
Embora possa ser feito de uma miríade de precursores e flúor, o flúor elementar é caro e difícil de manusear. Consequentemente, CF
4é preparado em escala industrial usando fluoreto de hidrogênio :
- CCl 2 F 2 + 2 HF → CF 4 + 2 HCl
Síntese de Laboratório
O tetrafluorometano pode ser preparado em laboratório pela reação do carboneto de silício com o flúor.
- SiC + 4 F 2 → CF 4 + SiF 4
Reações
O tetrafluorometano, como outros fluorocarbonos, é muito estável devido à força de suas ligações carbono-flúor. As ligações em tetrafluorometano têm uma energia de ligação de 515 kJ⋅mol −1 . Como resultado, é inerte a ácidos e hidróxidos. No entanto, ele reage de forma explosiva com metais alcalinos . A decomposição térmica ou combustão do CF 4 produz gases tóxicos ( fluoreto de carbonila e monóxido de carbono ) e na presença de água também produzirá fluoreto de hidrogênio .
É muito ligeiramente solúvel em água (cerca de 20 mg⋅L −1 ), mas miscível com solventes orgânicos.
Usos
O tetrafluorometano às vezes é usado como refrigerante de baixa temperatura (R-14). É usado na microfabricação eletrônica sozinho ou em combinação com oxigênio como um condicionador de plasma para silício , dióxido de silício e nitreto de silício . Ele também tem uso em detectores de nêutrons.
Efeitos ambientais
O tetrafluorometano é um potente gás de efeito estufa que contribui para o efeito estufa . É muito estável, tem uma vida útil atmosférica de 50.000 anos e um alto potencial de aquecimento do efeito estufa 6.500 vezes o do CO 2 .
O tetrafluorometano é o perfluorocarbono mais abundante na atmosfera, onde é denominado PFC-14. Sua concentração atmosférica está crescendo. A partir de 2019, os gases sintéticos CFC-11 e CFC-12 continuam a contribuir com um forçamento radiativo mais forte do que o PFC-14.
Embora estruturalmente semelhante aos clorofluorcarbonos (CFCs), o tetrafluorometano não esgota a camada de ozônio porque a ligação carbono-flúor é muito mais forte do que entre o carbono e o cloro.
As principais emissões industriais de tetrafluorometano além de hexafluoroetano são produzidas durante a produção de alumínio usando o processo Hall-Héroult . O CF 4 também é produzido como produto da decomposição de compostos mais complexos, como os halocarbonos .
Riscos de saúde
Devido à sua densidade, o tetrafluorometano pode deslocar o ar, criando um risco de asfixia em áreas com ventilação inadequada.
Veja também
Referências
links externos
- Cartão Internacional de Segurança Química 0575
- Inventário Nacional de Poluentes - Ficha técnica sobre flúor e compostos
- Dados da Air Liquide
- Gráfico de pressão de vapor na Air Liquide
- MSDS na Oxford University
- Protocolo para medição de tetrafluorometano e hexafluoroetano da produção de alumínio primário
- Tabela de propriedades químicas e físicas
- Página do livro da web para CF4