Tetrafluormethan

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
04 – Gasflasche
Achtung
H- und P-Sätze H: Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.
P: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.
Treibhauspotential 7349 (bezogen auf 100 Jahre)

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.

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
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 75-73-0
EG-Nummer 200-896-5
ECHA-InfoCard 100.000.815
PubChem 6393
Eigenschaften
Molare Masse 88,01 g/mol
Aggregatzustand gasförmig
Dichte 3,72 kg/m3 (15 °C, 1013 mbar)
Schmelzpunkt −184 °C
Siedepunkt −128 °C
Löslichkeit schwer in Wasser (20 mg/l bei 20 °C)
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0 −933,6 kJ/mol

Darstellung

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

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

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

{\displaystyle {\ce {SiC + 4 F2 -> CF4 + SiF4}}}

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

Eigenschaften

Tetrafluormethan hat eine Bindungslänge von 132,3 pm

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) löslich, in Ethanol (ca. 80 mg pro kg Ethanol bei 25 °C) und Benzol (ca. 64 mg pro kg Benzol bei 25 °C) etwas besser.

Chemische Eigenschaften

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

Es besitzt ein Treibhauspotential von 7349 und ist damit ein extrem starkes Treibhausgas.

Verwendung und Emissionen

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

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.

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 11.03. 2022