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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Tetrafluormethan.svg|120px|Strukturformel von Tetrafluormethan]]
| Strukturhinweis = [[Keilstrichformel|Keile]] zur Verdeutlichung der Geometrie
| Andere Namen = * Tetrafluorkohlenstoff
* Kohlenstofftetrafluorid
* Perfluormethan
* Freon 14
* Halon 14
* R 14
| Summenformel = CF4
| CAS = {{CASRN|75-73-0}}
| EG-Nummer = 200-896-5
| ECHA-ID = 100.000.815
| PubChem = 6393
| Beschreibung = geruch- und farbloses Gas<ref name="GESTIS" />
| Molare Masse = 88,01 g·[[mol]]−1
| Aggregat = gasförmig
| Dichte = 3,72 kg·m−3 (15 °C, 1013 mbar)<ref name="airliquide">Datenblatt [https://web.archive.org/web/20110721161453/http://encyclopedia.airliquide.com/Encyclopedia.asp?GasID=61 ''Tetrafluoromethane''] bei Air Liquide.</ref>
| Schmelzpunkt = −184 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=40030|Name=Tetrafluormethan|Abruf=2016-02-01}}</ref><ref name="airliquide" />
| Siedepunkt = −128 °C<ref name="GESTIS" /><ref name="airliquide" />
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = schwer in Wasser (20 mg·l−1 bei 20 °C)<ref name="CF4_H2O" />
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|04}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|280}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|403}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />
| ToxDaten =
| GWP = 7349 (bezogen auf 100 Jahre)<ref name="IPCC">{{Literatur |Autor=G. Myhre, D. Shindell et al. |Hrsg=[[Intergovernmental Panel on Climate Change]] |Titel=Climate Change 2013: The Physical Science Basis |TitelErg=Working Group I contribution to the IPCC Fifth Assessment Report |Datum=2013 |Kapitel=Chapter 8: Anthropogenic and Natural Radiative Forcing |Seiten=24–39; Table 8.SM.16 |Online=[https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/07/WGI_AR5.Chap_.8_SM.pdf PDF]}}</ref>
| Standardbildungsenthalpie = −933,6 kJ/mol<ref name="CRC90_5_19">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances|Kapitel=5|Startseite=19}}</ref>
}}

'''Tetrafluormethan''' (auch '''Tetrafluorkohlenstoff''') ist eine [[chemische Verbindung]] aus der Reihe der [[Fluorkohlenwasserstoffe]]. Bei ihm sind alle [[Wasserstoff]]atome des [[Methan]]s durch [[Fluor]]atome [[Substitutionsreaktion|substituiert]]. Beide Bezeichnungen sind nach der [[IUPAC]]-[[Nomenklatur (Chemie)|Nomenklatur]] korrekt, abhängig davon, ob die Verbindung als [[Organische Chemie|organische]] (''Tetrafluormethan'') oder [[Anorganische Chemie|anorganische]] (''Tetrafluorkohlenstoff'') Verbindung angesehen wird.

== Geschichte ==
Die Verbindung wurde erstmals im Jahr 1926 von den französischen Chemikern [[Paul Lebeau]] und [[Augustin Damiens]] hergestellt<ref name="Soukup_anorg">Rolf Werner Soukup: ''Chemiegeschichtliche Daten anorganischer Substanzen,'' Version 2020, S. 85 [http://www.rudolf-werner-soukup.at/Publikationen/Dokumente/anorganisches_Lexikon_2018_aktualisiert_2020.pdf pdf].</ref> und 1930 charakterisiert.<ref name="Lebeau1">P. Lebeau und A. Damiens,
Comt. Rend. 182 (1926) 1340.</ref><ref name="Labeaus2">P. Lebeau und A. Damiens,
Comt. Rend. 191 (1930) 939.</ref>

== Vorkommen ==
Tetrafluormethan entsteht in der Atmosphäre bei der UV-Photolyse von [[Trifluoracetylfluorid]], das wiederum ein Abbauprodukt von in der Atmosphäre vorhandener Halogenkohlenwasserstoffe ist.<ref>{{Literatur |Autor=Aaron M. Jubb, Max R. McGillen, Robert W. Portmann, John S. Daniel, James B. Burkholder |Titel=An atmospheric photochemical source of the persistent greenhouse gas CF4 |Sammelwerk=Geophysical Research Letters |Band=42 |Nummer=21 |Verlag= |Datum=2015 |Seiten=9505–9511 |DOI=10.1002/2015GL066193}}</ref>

Große Mengen Tetrafluormethan werden bei der [[Aluminiumherstellung|Aluminiumerzeugung]] freigesetzt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beim [[Hall-Héroult-Prozess]] Graphit-Elektroden und [[Kryolith]] als Flussmittel ([[Eutektikum|eutektische]] Schmelzpunkterniedrigung) zum Einsatz kommen – durch Reaktion des Fluors im Kryolith mit dem Kohlenstoff der Elektroden entsteht Tetrafluormethan.<ref name="Jürgen Feßmann, Helmut Orth">{{Literatur| Autor=Jürgen Feßmann, Helmut Orth | Titel=Angewandte Chemie und Umwelttechnik für Ingenieure | Verlag=ecomed | ISBN=978-3-609-68352-2 | Datum=2002 | Online={{Google Buch | BuchID=bA36RgqcJ4kC | Seite=95 }} | Seiten=95 }}</ref>

== Darstellung ==
Tetrafluormethan kann einerseits durch Verbrennung von [[Kohlenstoff]] in [[Fluor]], andererseits durch elektrische Entladung in einem Kohlenstoffmonoxid-Fluorgemisch dargestellt werden:<ref>G. Brauer (Hrsg.): ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage, Band 1, Academic Press 1963, S. 203–204.</ref>
:<math>\mathrm{C + 2 \ F_2 \longrightarrow \ CF_4}</math>

:<math>\mathrm{2 \ CO + 4 \ F_2 \longrightarrow 2 \ CF_4 + O_2}</math>

Eine weitere Methode ist die Umsetzung von [[Siliciumcarbid]] mit Fluor zu Tetrafluormethan und [[Siliciumtetrafluorid]]:<ref name="IS3">{{Literatur |Autor=Homer F. Priest |Hrsg=Ludwig F. Audrieth |Titel=Anhydrous metal fluorides |Sammelwerk=Inorganic Syntheses |Band=3 |Verlag=McGraw-Hill, Inc. |Datum=1950 |Seiten=171–183 |Sprache=en}}</ref>

:<chem>SiC + 4 F2 -> CF4 + SiF4</chem>

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

== Eigenschaften ==
[[Datei:Carbon-tetrafluoride-2D-dimensions.svg|links|mini|Tetrafluormethan hat eine Bindungslänge von 132,3 [[Pikometer|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<ref name="CF4_H2O">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]].</ref>) löslich, in [[Ethanol]] (ca. 80 mg pro kg Ethanol bei 25 °C<ref>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]].</ref>) und [[Benzol]] (ca. 64 mg pro kg Benzol bei 25 °C<ref>Graham Archer, Joel H. Hildebrand: ''The Solubility and Entropy of Solution of Carbon Tetrafluoride and Sulfur Hexafluoride in Nonpolar Solvents.'' In: ''[[The Journal of Physical Chemistry|J. Phys. Chem.]]'' Band 67, Nr. 9, 1963, S. 1830–1833; [[doi:10.1021/j100803a021]].</ref>) etwas besser.

=== Chemische Eigenschaften ===
Tetrafluormethan ist sehr reaktionsträge und wird von Säuren und Laugen nicht angegriffen. Lediglich siedende [[Alkalimetall]]e und heiße Alkalimetalldämpfe vermögen es langsam anzugreifen.<ref name="IS3" /> Durch thermische Zersetzung mit (Luft-)Sauerstoff oberhalb 1000 °C entstehen giftige Stoffe ([[Carbonylfluorid]], [[Kohlenstoffmonoxid]]), in Gegenwart von Wasser auch der aggressive [[Fluorwasserstoff]].

Es besitzt ein [[Treibhauspotenzial]] von 7349<ref name="IPCC" /> und ist damit ein extrem starkes [[Treibhausgas]].

== Verwendung ==
Tetrafluormethan wird als [[Kältemittel]] verwendet, jedoch wegen seines kritischen Punktes von −45,5 °C nur für sehr tiefe Temperaturen eingesetzt.<ref name="Johann Kuprianoff, Rudolf Plank, Heinz Steinle">{{Literatur| Autor=Johann Kuprianoff, Rudolf Plank, Heinz Steinle | Titel=Die Kältemittel | Verlag=Springer Berlin Heidelberg | ISBN=978-3-642-86286-1 | Datum=2013 | Online={{Google Buch | BuchID=jnynBgAAQBAJ | Seite=363 }} | Seiten=363 }}</ref> Es hat zwar keine abbauende Wirkung auf die Ozonschicht, aufgrund des hohen Treibhauspotenzials wird jedoch in der [[Verordnung (EU) Nr. 517/2014 über fluorierte Treibhausgase|F-Gase-Verordnung]] festgelegt, dass Anlagen mit den entsprechenden Gasen möglichst geringe Leckmengen abgeben sollen.

In seltenen Fällen wird es in der Fahrzeugindustrie auch als Gas für hydropneumatische Federungen verwendet.<ref name="W. Bauer">{{Literatur| Autor=W. Bauer | Titel=Hydropneumatische Federungssysteme | Verlag=Springer Berlin Heidelberg | ISBN=978-3-540-73641-7 | Datum=2007 | Online={{Google Buch | BuchID=UXgnBAAAQBAJ | Seite=106 }} | Seiten=106 }}</ref>

Tetrafluormethan wird auch beim [[Plasmaätzen|Plasmaätzverfahren]] von [[Silicium]] in der Elektronikindustrie eingesetzt, wobei das Gas in einer Hochfrequenzentladung bei einem Druck von 0.1–1.0 hPa teilweise in CF3−-Ionen und Fluor zersetzt wird.<ref name="Ralf Steudel">{{Literatur| Autor=Ralf Steudel | Titel=Chemie der Nichtmetalle | Verlag=De Gruyter | ISBN=978-3-11-030797-9 | Datum=2013 | Online={{Google Buch | BuchID=SmnnBQAAQBAJ | Seite=268 }} | Seiten=268 }}</ref>

== 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.<ref name="airliquide" /> Da Tetrafluormethan dichter als Luft ist, sammelt es sich am ''tiefsten'' zugänglichen Punkt entsprechender Räume an.

== Siehe auch ==
* [[Difluoracetylen]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Carbon tetrafluoride|Tetrafluormethan}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Tetrahalogenmethane}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4184884-6}}

[[Kategorie:Perfluoralkan]]
[[Kategorie:Kältemittel]]

Tetrafluormethan - Versionsgeschichte

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