Tetrafluoruro de carbono

Tetrafluoruro de carbono
Nombres
	Nombres IUPAC Tetrafluorometano ; Tetrafluoruro de carbono
	Otros nombres Tetrafluoruro de carbono, Perfluorometano, Tetrafluorocarbono, Freón 14, Halón 14, Arcton 0, CFC 14, PFC 14, R 14, ONU 1982
Identificadores
Número CAS	75-73-0 Y;
Modelo 3D ( JSmol )	Imagen interactiva;
EBICh	CHEBI:38825 Y;
Araña química	6153 Y;
Tarjeta informativa de la ECHA	100.000.815
Número CE	200-896-5;
Identificador de centro de PubChem	6393;
Número RTECS	FG4920000;
UNIVERSIDAD	94WG9QG0JN Y;
Panel de control CompTox ( EPA )	DTXSID30894934 DTXSID2041757, DTXSID30894934;
	InChI InChI=1S/CF4/c2-1(3,4)5 Y Clave: TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N Y; InChI=1/CF4/c2-1(3,4)5;
	SONRISAS FC(F)(F)F;
Propiedades
Fórmula química	CF4
Masa molar	88,0043 g/mol
Apariencia	Gas incoloro
Olor	inodoro
Densidad	3,72 g/L, gas (15 °C)
Punto de fusión	-183,6 °C (-298,5 °F; 89,5 K)
Punto de ebullición	-127,8 °C (-198,0 °F; 145,3 K)
Punto crítico ( T , P )	−45,55 °C (−50,0 °F; 227,6 K), 36,91 atmósferas estándar (3739,9 kPa; 542,4 psi)
Solubilidad en agua	0,005 % V a 20 °C ; 0,0038 % V a 25 °C
Solubilidad	soluble en benceno , cloroformo
Presión de vapor	106,5 kPa a -127 °C
; Constante de la ley de Henry ( k H )	5,15 atm-m3/mol
Índice de refracción ( n D )	1.0004823
Viscosidad	17,32 μPa·s
Estructura
Geometría de coordinación	Tetragonal
Forma molecular	Tetraédrico
Momento dipolar	0 D
Peligros
	Seguridad y salud en el trabajo (SST/OHS):
Principales peligros	Asfixiante simple y gas de efecto invernadero
NFPA 704 (rombo cortafuegos)	1 0 0 Sudamérica
punto de inflamabilidad	Ininflamable
Ficha de datos de seguridad (FDS)	ICSC 0575
Compuestos relacionados
Otros aniones	Tetraclorometano ; Tetrabromometano ; Tetrayodometano
Otros cationes	Tetrafluoruro de silicio ; Tetrafluoruro de germanio ; Tetrafluoruro de estaño ; Tetrafluoruro de plomo
Fluormetanos relacionados	Fluorometano ; Difluorometano ; Fluoroformo
	Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y verificar ( ¿qué es ?)Ynorte Referencias del cuadro de información

Compuesto químico

El tetrafluorometano , también conocido como tetrafluoruro de carbono o R-14, es el perfluorocarbono ( C F ₄ ) más simple. Como indica su nombre IUPAC, el tetrafluorometano es la contraparte perfluorada del hidrocarburo metano . También se puede clasificar como un haloalcano o halometano . El tetrafluorometano es un refrigerante útil , pero también un potente gas de efecto invernadero . ^[4] Tiene una fuerza de enlace muy alta debido a la naturaleza del enlace carbono-flúor .

Vinculación

Debido a los múltiples enlaces carbono-flúor y la alta electronegatividad del flúor , el carbono en tetrafluorometano tiene una carga parcial positiva significativa que fortalece y acorta los cuatro enlaces carbono-flúor al proporcionar un carácter iónico adicional . Los enlaces carbono-flúor son los enlaces simples más fuertes en química orgánica . ^[5] Además, se fortalecen a medida que se agregan más enlaces carbono-flúor al mismo carbono. En los compuestos organofluorados de un carbono representados por moléculas de fluorometano , difluorometano , trifluorometano y tetrafluorometano, los enlaces carbono-flúor son más fuertes en tetrafluorometano. ^[6] Este efecto se debe al aumento de las atracciones coulombianas entre los átomos de flúor y el carbono porque el carbono tiene una carga parcial positiva de 0,76. ^[6]

Preparación

El tetrafluorometano es el producto cuando cualquier compuesto de carbono, incluido el carbono mismo, se quema en una atmósfera de flúor. Con hidrocarburos, el fluoruro de hidrógeno es un coproducto. Se informó por primera vez en 1926. ^[7] También se puede preparar por la fluoración de dióxido de carbono , monóxido de carbono o fosgeno con tetrafluoruro de azufre . Comercialmente se fabrica por la reacción de fluoruro de hidrógeno con diclorodifluorometano o clorotrifluorometano ; también se produce durante la electrólisis de fluoruros metálicos MF, MF ₂ utilizando un electrodo de carbono.

Aunque se puede fabricar a partir de una gran variedad de precursores y flúor, el flúor elemental es caro y difícil de manipular. En consecuencia, el CF
₄Se prepara a escala industrial utilizando fluoruro de hidrógeno : ^[4]

CCl2F2 ₊ 2HF _→ CF4 + _2HCl

Síntesis de laboratorio

El tetrafluorometano y el tetrafluoruro de silicio se pueden preparar en el laboratorio mediante la reacción del carburo de silicio con flúor.

SiC + _4F2 → _CF4 + _SiF4

Reacciones

El tetrafluorometano, al igual que otros fluorocarbonos, es muy estable debido a la fuerza de sus enlaces carbono-flúor. Los enlaces en el tetrafluorometano tienen una energía de enlace de 515 kJ⋅mol ⁻¹ . Como resultado, es inerte a los ácidos e hidróxidos. Sin embargo, reacciona de forma explosiva con los metales alcalinos . La descomposición térmica o combustión del CF ₄ produce gases tóxicos ( fluoruro de carbonilo y monóxido de carbono ) y en presencia de agua también producirá fluoruro de hidrógeno .

Es muy poco soluble en agua (aproximadamente 20 mg⋅L ⁻¹ ), pero miscible con disolventes orgánicos.

Usos

El tetrafluorometano se utiliza a veces como refrigerante de baja temperatura (R-14). Se utiliza en la microfabricación de productos electrónicos solo o en combinación con oxígeno como agente de grabado de plasma para silicio , dióxido de silicio y nitruro de silicio . ^[8] También se utiliza en detectores de neutrones. ^[9]

Efectos ambientales

El tetrafluorometano es un potente gas de efecto invernadero que contribuye al efecto invernadero . Es muy estable, tiene una vida atmosférica de 50.000 años y un alto potencial de calentamiento de efecto invernadero, 6.500 veces superior al del CO ₂ . ^[10]

El tetrafluorometano es el perfluorocarbono más abundante en la atmósfera, donde se lo designa como PFC-14. Su concentración atmosférica está aumentando. ^[11] A partir de 2019, los gases artificiales CFC-11 y CFC-12 siguen contribuyendo a un forzamiento radiativo más fuerte que el PFC-14. ^[12]

Aunque estructuralmente es similar a los clorofluorocarbonos (CFC), el tetrafluorometano no agota la capa de ozono ^[13] porque el enlace carbono-flúor es mucho más fuerte que el que existe entre el carbono y el cloro. ^[14]

Las principales emisiones industriales de tetrafluorometano, además del hexafluoroetano, se producen durante la producción de aluminio mediante el proceso Hall-Héroult . El CF ₄ también se produce como producto de la descomposición de compuestos más complejos, como los halocarbonos . ^[15]

Riesgos para la salud

Debido a su densidad, el tetrafluorometano puede desplazar el aire, creando un peligro de asfixia en áreas con ventilación inadecuada. Por lo demás, normalmente es inofensivo debido a su estabilidad.

Véase también

Referencias

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Enlaces externos

Ficha internacional de seguridad química 0575
Inventario Nacional de Contaminantes – Hoja informativa sobre fluoruros y compuestos
Datos de Air Liquide Archivado el 21 de julio de 2011 en Wayback Machine.
Gráfico de presión de vapor en Air Liquide
Hojas de datos de seguridad de materiales en la Universidad de Oxford
Protocolo para la medición de tetrafluorometano y hexafluoroetano a partir de la producción de aluminio primario
Tabla de propiedades químicas y físicas
Página WebBook para CF4

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