Προβολή πηγαίου κώδικα για τη σελίδα Τετραφθοράνθρακας

{{Πληροφορίες χημικής ένωσης
|όνομα                          = Τετραφθοράνθρακας
|χρώμα τίτλου                   = #FF7E00
|χρώμα                          = #FF7E00
|εικόνα δομή                    = Carbon-tetrafluoride-2D-dimensions.png
|μέγεθος εικόνας δομή           = 200
|λεζάντα εικόνας δομή           = 
|εικόνα χημική                  = Carbon-tetrafluoride-3D-balls-B.png
|μέγεθος εικόνα χημική          = 200
|λεζάντα εικόνα χημική          =
|εικόνα 3D                      = Carbon-tetrafluoride-3D-vdW.png
|μέγεθος εικόνας 3D             = 175
|λεζάντα εικόνας 3D             = 
|εικόνα 2                       = 
|μέγεθος εικόνας 2              = 
|λεζάντα εικόνας 2              =
|εικόνα 3                       = 
|μέγεθος εικόνας 3              = Carbon tetrafluoride, Perfluoromethane, Tetrafluorocarbon, Freon 14, Halon 14, Arcton 0, CFC 14, PFC 14, R 14, UN 1982
|λεζάντα εικόνας 3              = 
|όνομα IUPAC                    = Τετραφθορομεθάνιο
|άλλη ονομασία                  = Τετραφθοράνθρακας<br>Περιφθορομεθάνιο<br>Τετραφθορίδιο του άνθρακα<br>[[Φθοροχλωράνθρακες|Φρεόν-14]]
<!-------Ενότητα : Χημικά Αναγνωριστικά------>
|χημικός τύπος                  = CF<sub>4</sub>
|μοριακή μάζα                   = 88,0043   [[amu]]
|σύντομος συντακτικός τύπος     = CF<sub>4</sub>
|συντομογραφίες                 = CFC-14<br />R-14<br />Halon 14<br>Arcton 0<br>PFC 14<br>UN 1982
|CAS numb.                      = 75-73-0   
|SMILES ident.                  = FC(F)(F)F 
|InChI ident.                   = 1S/CF4/c2-1(3,4)5 
|EINECS numb.                   = 200-896-5
|RTECS num.                     = FG4920000
|UN num.                        = 94WG9QG0JN
|PubChem CID                    = 6393
|ChemSpiderID                   = 6153
|κωδικός προσθέτου τροφίμων     = 
|αντίστοιχες τριπλέτες          = 
<!-------- Ενότητα : Ισομέρεια ------->
|ισομέρεια                      = όχι
|ισομερή θέσης                  = 
|γεωμετρικά ισομερή             = 
|οπτικά ισομερή                 = 
<!-------- Ενότητα : Δομή ----------->
|δομή                           = ναι
|διπολική ροπή                  = 
|κρυσταλλική δομή στερεού       = 
|μήκος δεσμού                   = C-F: 132,3 pm
|είδος δεσμού                   = σ (2sp<sup>3</sup>-2sp<sup>3</sup>)
|πόλωση δεσμού                  = C<sup>+</sup>-F<sup>-</sup>: 43%
|γωνία δεσμού                   = 109° 28'
|μοριακή γεωμετρία              = [[τετράεδρο|τετραεδρική]]
<!-------- Ενότητα : Φυσικές ιδιότητες----------->
|σημείο τήξης                   = −183,6&nbsp;°C
|σημείο βρασμού                 = −127,8&nbsp;°C
|κρίσιμη θερμοκρασία            = 
|κρίσιμη πίεση                  = 
|κρίσιμος όγκος                 =  
|σταθερά α                      =
|σταθερά β                      =
|πυκνότητα                      = 3,72 kg/m³ (αέριο στους 15&nbsp;°C)
|διαλυτότητα στο νερό           = 50 [[ppm]] (20&nbsp;°C)<br>38 ppm (25&nbsp;°C)
|διαλυτότητα σε διαλύτες        = Διαλυτό σε [[βενζόλιο]], [[χλωροφόρμιο]]
|ιξώδες                         = 
|δείκτης διάθλασης              = 1,0004823 
|τάση ατμών                     = 3,65 MPa στους 15&nbsp;°C<br>106,5 kPa στους −127&nbsp;°C
|εμφάνιση                       = Άχρωμο άοσμο αέριο 
<!---------Ενότητα : Χημικες ιδιότητες--------->
|χημικές ιδιότητες              = ναι
|οξύτητα                        = 
|pI                             = 
|θερμότητα πλήρους καύσης       = 
|βαθμός οκτανίου                = 
|ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης = άφλεκτο
|σημείο αυτανάφλεξης            = 1.100&nbsp;°C<ref>Η ανάφλεξη τετραφθοράνθρακα εννοείται με την έννοια της θερμικής διάσπασης παρουσία οξυγόνου.</ref>
|αυτοδιάσπαση                   = 
|αυτοδιμερισμός                 =
|αυτοϊσομερίωση                 =
<!--------Ενότητα : Επικινδυνότητα ---------------->
|επικινδυνότητα                 = ναι
|εικόνα κινδύνου 1              = 
|εικόνα κινδύνου 2              = 
|εικόνα κινδύνου 3              = 
|εικόνα κινδύνου 4              =
|προσδιορισμός κινδύνων         = 
|φράση-R                        = 
|φράση-S                        = 
|MSDS                           = 
|NFPA1                          = 1
|NFPA2                          = 0
|NFPA3                          = 0
|NFPA4                          = 
|άλλοι κίνδυνοι                 =
<!------Ενότητα : Εκρηκτικό------>
|εκρηκτικό                      = 
|ευαισθησία στην κρούση         =
|ευαισθησία στην τριβή          =
|ταχύτητα έκρηξης               =
<!------Υποσημειώσεις ----->
|υποσημειώσεις                  = 
}}

Ο '''τετραφθοράνθρακας'''<ref>Για εναλλακτικές ονομασίες και συμβολισμούς δείτε τον πίνακα πληροφοριών.</ref> είναι [[οργανικές ενώσεις|οργανική]]<ref>Υπάρχουν συγγράμματα που θεωρούν ότι είναι ανόργανη ένωση.</ref> [[χημική ένωση]], που περιέχει [[άνθρακας|άνθρακα]] και [[φθόριο]], με [[χημικός τύπος|χημικό τύπο]] '''CF<sub>4</sub>'''. Είναι ο απλούστερος [[φθοράνθρακες|φθοράνθρακας]]. Έχει πολύ ισχυρούς δεσμούς, εξαιτίας της φύσης των [[4 (αριθμός)|τεσσάρων (4)]] [[Δεσμός άνθρακα - φθορίου|δεσμών C-F]] που περιέχει. Ταξινομείται επίσης στα [[αλκυλαλογονίδια|αλαλκάνια]], και πιο συγκεκριμένα στα [[αλομεθάνια]]. Εξαιτίας των τεσσάρων έντονα πολωμένων [[ομοιοπολικός δεσμός|ομοιοπολικών δεσμών]] C-F, που περιέχει, το άτομο του άνθρακα στον τετραφθοράνθρακα έχει σημαντικό [[μερικό ηλεκτροστατικό φορτίο ατόμου|μερικό θετικό ηλεκτρικό φορτίο]], που ενισχύει και ελαττώνει τα [[μήκος δεσμού|μήκη]] των τεσσάρων δεσμών C-F, που περιέχει, προσθέτοντας και έναν επιπρόσθετο [[ιόν|ιονικό]] χαρακτήρα στους δεσμούς αυτούς. Ο τετραφθοράνθρακας είναι ένα ισχυρό [[Φαινόμενο του θερμοκηπίου|αέριο του φαινομένου του θερμοκηπίου]].

== Δεσμολογία ==

Οι δεσμοί C-F είναι οι ισχυρότεροι που υπάρχουν στην [[οργανική χημεία]]<ref>O'Hagan D (February 2008). "Understanding organofluorine chemistry. An introduction to the C–F bond". Chemical Society Reviews 37 (2): 308–19. doi:10.1039/b711844a. PMID 18197347.</ref>. Επιπρόσθετα, οι συγκεκριμένοι δεσμοί του τετραφθοράνθρακα, ενισχύονται ακόμη περισσότερο από το γεγονός ότι συνδέονται και οι τέσσερεις στο ίδιο άτομο άνθρακα. Έτσι, ο τετραφθοράνθρακαας έχει τους ισχυρότερους δεσμούς ανάμεσα στα υπόλοιπα φθορομεθάνια, δηλαδή το [[φθορομεθάνιο]], το [[διφθορομεθάνιο]] και το [[τριφθορομεθάνιο]]<ref name="Lemal2004">Lemal, D.M. (2004). "Perspective on Fluorocarbon Chemistry". J. Org. Chem. 69 (1): 1–11. doi:10.1021/jo0302556. PMID 14703372.</ref>. Αυτό είναι αποτέλεσμα της αυξημένης [[Νόμος του Κουλόμπ|ηλεκτροστατικής έλξης]] μεταξύ των μερικώς αρνητικά φορτισμένων ατόμων φθορίου και του μερικώς θετικά φορτισμένου ατόμου άνθρακα, του οποίου το ηλεκτροστατικό φορτίο στον τετραφθοράνθρακα είναι + 0,76<ref name="Lemal2004"/>.

== Παραγωγή ==

=== Βιομηχανική ===

Ο τετραφθοράνθρακας είναι το προϊόν που παράγεται όταν οποιαδήποτε ανθρακούχα ένωση, ή ανθρακούχα [[αλλότροπα|στοιχειακή αλλομορφή]] του άνθρακα, [[καύση|καίγεται]] σε [[ατμόσφαιρα]] (στοιχειακού) φθορίου<ref name="Brauer">G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 203–204.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{C + 2F_2 \xrightarrow{} CF_4} </math>
</div>
Στην περίπτωση των [[υδρογονάνθρακες|υδρογονανθράκων]], το [[υδροφθόριο]] είναι ένα άλλο προϊόν μιας τέτοιας καύσης (δηλαδή σε ατμόσφαιρα στοιχειακού φθορίου). Η παραγωγή του αναφέρθηκε για πρώτη φορά το [[1926]]<ref>Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.</ref>. Μπορεί να παραχθεί ακόμη και με φθορίωση [[διοξείδιο του άνθρακα|διοξειδίου του άνθρακα]], [[μονοξείδιο του άνθρακα|μονοξειδίου του άνθρακα]] ή [[φωσγένιο|φωσγενίου]], με την επίδραση [[τετραφθοριούχο θείο|τετραφθοριούχου θείου]]<ref name="Brauer"/>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{2CO + 4F_2 \xrightarrow{} 2CF_4 + O_2} </math>
</div>
Εμπορικά, ο τετραφθοράνθρακας παράγονταν με [[χημική αντίδραση]] φθορίου ή υδροφθορίου με [[διφθοροδιχλωρομεθάνιο]] ή με [[τριφθοροχλωρομεθάνιο]]. Παράγεται ακόμη με [[ηλεκτρόλυση]] φθοριούχων μετάλλων, γενικού τύπου MF ή MF<sub>2</sub>, χρησιμοποιώντας [[ηλεκτρόδιο]] άνθρακα. Παρόλο που είναι διαθέσιμες πολυάριθμες μέθοδοι παραγωγής του, από μυριάδες πρόδρομες ύλες και στοιχειακό φθόριο, επειδή το στοιχειακό φθόριο είναι ακριβό και δύσχρηστο, ο τετραφθοράνθρακας παράγεται [[βιομηχανία|βιομηχανικά]] με χρήση υδροφθορίου<ref>G. Siegemund, W. Schwertfeger, A. Feiring, B. Smart, F. Behr, H. Vogel, B. McKusick “Fluorine Compounds, Organic” in “Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry” 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a11_349</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{CCl_2F_2 + 2HF \xrightarrow{} CF_4 + 2HCl} </math>
</div>

=== Εργαστηριακή μέθοδος ===

Ο τετραφθοράνθρακας μπορεί να παραχθεί στο [[χημικό εργαστήριο]] με αντίδραση [[καρβίδιο του πυριτίου|καρβιδίου του πυριτίου]] με (στοιχειακό) φθόριο:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{SiC + 2F_2 \xrightarrow{} CF_4 + Si} </math>
</div>

== Ιδιότητες ==

Ο τετραφθοράνθρακας, όπως και οι άλλοι φθοράνθρακες, είναι πολύ σταθεροί, εξαιτίας της ισχύος των δεσμών C-F, που περιέχουν. Οι δεσμοί αυτοί, στον τετραφθοράνθρακα, έχουν [[δεσμική ενέργεια]] 515 kJ/mol. Ως αποτέλεσμα, ο τετραφθοράνθρακας είναι αδρανής έναντι σε [[οξύ|οξέα]] και σε [[βάση|υδροξείδια]]. Ωστόσο, αντιδρά [[έκρηξη|εκρηκτικά]] με [[Αλκάλια|αλκαλιμέταλλα]]. Η θερμική διάσπασή του, παρουσία οξυγόνου, παράγει δυο [[τοξικολογία|τοξικά]] αέρια προϊόντα, το [[καρβονυλοφθορίδιο]] (COF<sub>2</sub>) και το [[μονοξείδιο του άνθρακα]] (CO). Αν η θερμική διάσπαση γίνει παρουσία και νερού παράγεται επίσης [[υδροφθόριο]]. Είναι πολύ ελάχιστα [[διάλυμα|διαλυτό]] στο νερό, αλλά είναι αναμίξειμο με οργανικούς διαλύτες, όπως το [[βενζόλιο]] και το [[χλωροφόρμιο]].

== Εφαρμογές ==

Ο τετραφθοράνθρακας, μερικές φορές χρησιμοποιήθηκε ως [[ψυκτικό]] χαμηλής θερμοκρασίας. Επίσης χρησιμοποιήθηκε σε [[μικροκατασκευή|μικροκατασκευές]] [[ηλεκτρονική|ηλεκτρονικών]], μόνο του ή σε συνδυασμό με οξυγόνο, σε [[χαρακτική πλάσματος]] για [[πυρίτιο]], [[διοξείδιο του πυριτίου]], και [[αζωτούχο πυρίτιο]]<ref>K. Williams, K. Gupta, M. Wasilik. Etch Rates for Micromachining Processing – Part II J. Microelectromech. Syst., vol. 12, pp. 761–777, December 2003.</ref>. Τέλος χρησιμοποιήθηκε και σε [[ανιχνευτής νετρονίων|ανιχνευτές νετρονίων]]<ref>"Low efficiency 2-dimensional position-sensitive neutron detector for beam profile measurement". Retrieved 19 July 2012.</ref>.

== Επιπτώσεις στο περιβάλλον ==

Παρόλο που δομικά είναι παρόμοιος με τους [[φθοροχλωράνθρακες]], ο τετραφθοράνθρακας δεν καταστρέφει το στρώμα του όζοντος. Αυτό συμβαίνει γιατί η [[Τρύπα του όζοντος|καταστροφή του όζοντος]] προκαλείται από τα άτομα [[χλώριο|χλωρίου]] (ή [[βρώμιο|βρωμίου]]), γιατί αυτά αποσπούνται από τα μόρια με την επίδραση της [[υπεριώδης ακτινοβολίας|υπεριώδους ακτινοβολίας]]. Οι δεσμοί C-F είναι ισχυρότεροι και γι' αυτό είναι πολύ λιγότερο πιθανό να διασπαστούν.

Ο τετραφθοράνθρακας είναι ένα ισχυρό [[αέριο του θερμοκηπίου]] και συνεισφέρει στο [[φαινόμενο του θερμοκηπίου]]. Είναι πολύ σταθερό, με [[ατμοσφαιρική διάρκεια ζωής]] 50.000 χρόνια, και [[δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης]] 6.500 (υπολογισμένο μάλιστα μόνο για τα πρώτα 100 χρόνια της ατμοσφαιρικής «ζωής» του. Υπενθυμίζεται ότι το γνωστότερο αέριο του θερμοκηπίου, το διοξείδιο του άνθρακα έχει δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης μόλις 1. Σύμφωνα με μια άλλη εκτίμηση, το δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης του τετραφθοράνθρακα ανέρχεται σε 7.390<ref name="IPCC">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.</ref>). Ωστόσο, η συνολική ποσότητα που εκλύθηκε στην ατμόσφαιρα είναι χαμηλή και γι' αυτό έχει χαμηλή συνολική συνεισφορά στην [[ανακλαστική δύναμη]] της ατμόσφαιρας της Γης. Σύμφωνα με το [[βιβλίο Γκίνες]], ο τετραφθοράνθρακας είναι το πιο «επίμονο» αέριο του θερμοκηπίου.

== Κίνδυνοι υγείας ==

Εξαρτώμενη από τη [[συγκέντρωση]], η εισπνοή τετραφθοράνθρακα μπορεί να προκαλέσει [[πονοκέφαλος|πονοκέφαλο]], [[ναυτία]], [[ζαλάδα]] και βλάβη στο [[καρδιαγγειακό σύστημα]] (κυρίως στην [[καρδιά]]. Η μακροχρόνια έκθεση σε τετραφθοράνθρακα μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στην καρδιά. Εξαιτίας της [[πυκνότητα|πυκνότητάς]] του, ο τετραφθοράνθρακας μπορεί να εκτοπίσει τον αέρα, προκαλώντας κίνδυνο [[ασφυξία]]ς σε ανεπαρκώς αεριζόμενους χώρους.

== Δείτε επίσης ==

# [[Εξαφθοραιθάνιο]].
# [[Οκταφθοροπροπάνιο]].
# [[Τετραφθοροπυρίτιο]].

== Πηγές ==

* Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, ''Οργανική Χημεία'', Αθήνα 1972
* Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
* SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
* Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

== Σημειώσεις και αναφορές ==
<references />

{{Οργανοαλογονίδια}}
{{Αλομεθάνια}}

[[Κατηγορία:Οργανικές ενώσεις φθορίου]]
[[Κατηγορία:Αλομεθάνια]]