Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων του «Φθορομεθάνιο»

καμία σύνοψη επεξεργασίας
}}
 
To '''φθορομεθάνιο'''<ref>Δείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης.</ref> ([[αγγλική γλώσσα|αγγλικά]] ''fluoromethane'') είναι [[οργανική ένωση|οργανική]] [[χημική ένωση]], που περιέχειμε [[άνθρακαςχημικός τύπος|άνθρακα]],μοριακό [[υδρογόνοτύπο]] και '''[[φθόριοΆνθρακας|C]], με [[χημικός τύποςΥδρογόνο|μοριακό τύποH]] '''CH<sub>3</sub>[[Φθόριο|F]].''' Με βάση το σύστημα κωδικής ονομασίας [[Ψυκτικό|ψυκτικών]], που ξεκίνησε με τους [[φθοροχλωράνθρακες]], έχει τον κωδικό '''HFC-41''' ή '''R-41'''. Πιο συγκεκριμένα, το φθορομεθάνιο είναι [[αλαλκάνια|αλαλκάνιο]], δηλαδή είναι [[Αλειφατική ένωση|άκυκλο]] [[Κορεσμένη ένωση|κορεσμένο]] μονοαλογονίδιο. Το χημικά καθαρό φθορομεθάνιο, στις «[[κανονικές συνθήκες|κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος]]», δηλαδή σε [[θερμοκρασία]] 25[[Κλίμακα Κελσίου|°C]] και υπό [[πίεση]] 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], είναι [[χρώμα|άχρωμο]], μη [[τοξικότητα|τοξικό]] [[αέριο]]. Έχει ανεκτή [[οσμή]], που μοιάζει μ' αυτήν του [[διαιθυλαιθέρας|διαιθυλαιθέρα]], καιενεργεί ενεργείδε ως [[Αναισθησία|αναισθητικό]] σε υψηλές [[συγκέντρωση|συγκεντρώσεις]]. Είναι πολύ [[ευφλεκτότητα|εύφλεκτο]], δηλαδή [[Ανάφλεξη|αναφλέγεται]] στον [[ατμόσφαιρα|αέρα]], εκλύοντας (σε τέλεια [[καύση]]) [[διοξείδιο του άνθρακα]] (CO<sub>2</sub>), [[νερό|υδρατμούς]] (Η<sub>2</sub>Ο) και πολύ [[Τοξικότητα|τοξικό]] [[υδροφθόριο]] (HF). Η παραγώμενη [[φλόγα]] είναι σχεδόν άχρωμη, όπως αυτή της [[αιθανόλη|αιθανόλης]] (CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH). Χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή [[ημιαγωγός|ημιαγωγών]] και (κατ' επέκταση) [[Ηλεκτρονική|ηλεκτρονικών]] προϊόντων. Πιο συγκεκριμένα, η λογική εφαρμογής της ένωσης στην παραγωγή αυτή είναι η ακόλουθη: Με την παρουσία [[διάλυμα|διαλύτη]], συνήθως κάποιου [[υγρό|υγρού]] φθοραλκάνιου (RF), το φθορομεθάνιο [[διάσταση|διίσταται]] (μερικώς), παράγοντας [[Ιόν|ιόντα]] CH<sub>3</sub><sup>+</sup> και F<sup>-</sup>, τα τελευταία από τα οποία χαράζουν εκλεκτικά λεπτά στρώματα ενώσεων του [[Πυρίτιο|πυριτίου]], τα οποία αποτελούν συνήθως την κυριότερη πρώτη ύλη κατασκευής ημιαγωγών ηλεκτρονικών προϊόντων.
 
== Ονοματολογία ==
Κατά τη [[ονοματολογία οργανικών ενώσεων|συστηματική ονοματολογία κατά IUPAC]], η ένωση θεωρείται υποκατεστημένο [[μεθάνιο]], δηλαδή μεθάνιο, ένα (1) [[άτομο]] [[υδρογόνο|υδρογόνου]] του οποίου, έχει αντικατασταθεί από άτομο [[φθόριο|φθορίου]]. Πιο αναλυτικά, το πρόθεμα «μεθ-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει [[χαρακτηριστικές ομάδες]], από αυτές που έχουν χαρακτηριστικές καταλήξεις. Το αρχικό πρόθεμα «φθορο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου [[φθόριο|φθορίου]] ανά μόριο της ένωσης.
 
Ο κωδικός '''H'''F'''C-41''' παράγεται ως εξής: Το '''HFC''' προέρχεται από την αγγλόφωνη σύνθετη λέξη '''H'''ydro'''F'''luoro'''C'''arbon. ΤοΣτο αριθμητικό τμήμα του κωδικού, κατ' αρχή παραλείπεται το ψηφίο 0, που κανονικά θα ήταν πρώτο, δηλώνοντας ότι η ένωση περιέχει 0 + 1 = 1 άτομο άνθρακα (ανά μόριο). Το επόμενο ψηφίο (4) σημαίνειδηλώνει ότι η ένωση περιέχει 4 - 1 = 3 άτομα υδρογόνου (ανά μόριο, πάντα). Τέλος, το τελευταίο ψηφίο (1), σημαίνει ότι η ένωση περιέχει ένα (1) άτομο φθορίου.
 
== Μοριακή δομή ==
 
Η [[μόριο|μοριακή δομή]] του είναι [[τετράεδρο|τετραεδρική]], με το άτομο άνθρακα στο κέντρο του και τα τρία άτομα υδρογόνου και το άτομο φθορίου στις κορυφές του (αλλά βέβαια, το νοητό τετράεδρο που σχηματίζεται δεν είναι ακριβώς κανονικό, γιατί το [[μήκος δεσμού]] [[Δεσμός άνθρακα - φθορίου|C-F]] είναι λίγο μεγαλύτερο από τα μήκη δεσμού [[Δεσμός άνθρακα - υδρογόνου|C-H]]).
 
Η [[ενέργεια δεσμού]] [[Δεσμός άνθρακα - φθορίου|C-F]] ανέρχεται σε 552 [[Τζάουλ (μονάδα μέτρησης)|kJ]]/[[Γραμμομόριο|mol]]. Η ειδική [[θερμοχωρητικότητα|θερμοχωρητικότητά]] του είναι C<sub>p</sub> = 38,171 J/(mole·K) στους 25 °C. Ο δεσμός αυτός είναι πολύ σταθερός και έχει μεγάλη πολικότητα, αγγίζοντας τα όρια [[Ετεροπολικός δεσμός|ετεροπολικού δεσμού]].
<div style="text-align: center;">
{| class="wikitable"
!Δεσμός!!τύπος δεσμού!!ηλεκτρονική δομή!!Μήκος δεσμού!!Ιονισμός
|-
|[[Δεσμός άνθρακα - υδρογόνου|C-H]]||[[Δεσμός σ|σ]]||2sp<sup>3</sup>-1s||109 [[Πικόμετρο|pm]]||3% C<sup>-</sup> H<sup>+</sup>
|-
|C-F||σ||2sp<sup>3</sup>-2sp<sup>3</sup>||139 pm||43% C<sup>+</sup> F<sup>-</sup>
=== Υποκατάσταση από χλώριο ===
 
Με επίδραση [[χλωριούχο ασβέστιο|χλωριούχου ασβεστίου]] (CaCl<sub>2</sub>) σε φθορoμεθάνιο παράγεται [[χλωρομεθάνιο]] (CH<sub>3</sub>Cl):
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{2CH_3F + CaCl_2 \xrightarrow{} 2CH_3Cl + CaF_2 \downarrow}
=== Υποκατάσταση από φαινύλιο ===
 
Με επίδραση τύπου [[Αντίδραση Friedel-Crafts|Friedel-Crafts]] σε [[βενζόλιο]] παράγεται [[τολουόλιο]]<ref>Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.5.</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{PhH + CH_3F \xrightarrow{AlF_3} PhCH_3 + HF}
=== Περιφθορίωση ===
 
Το φθορομεθάνιο αντιδρά με το [[τριφθοριούχο κοβάλτιο]] (CoF<sub>3</sub>), αντικαθιστώντας όλα τα άτομα υδρογόνου με άτομα φθορίου. Έτσι παράγεται (κυρίως) [[Τετραφθοράνθρακας|τετραφθορομεθάνιοtετραφθοράνθρακας]] (CF<sub>4</sub>)<ref>Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2β, προσαρμογή αντίδρασης για φθοραιθάνιο</ref>:
<div style='text-align: center;'>
<math>\mathrm{CH_32F + 3CoF_3 \xrightarrow{} CF_4 + 3HF + 3CoF_2} </math>
<math>\mathrm{CH_3F + KOH \xrightarrow{} [:CH_2] + KF + H_2O}</math>
</div>
* Το ασταθές μεθυλένιο στη συνέχεια συμπεριφέρεται σα [[ελεύθερεςΧημική ρίζεςρίζα|δίριζα]] και παρεμβάλλεται σε δεσμούς C-H ή προσθέτεται σε πολλαπλούς δεσμούς, σχηματίζοντας τριμελείς δακτύλιους. Παραδείγματα:
 
1. Παρεμβολή στον εαυτό του:
== Δείτε επίσης ==
 
*[[Υδροφθόριο]]
* [[Φθοροχλωράνθρακες]]
* [[Διφθορομεθάνιο]]
* [[Φθοροφόρμιο|Τριφθορομεθάνιο]]
* [[Τετραφθοράνθρακας|Τετραφθορομεθάνιο]]
* [[Χλωρομεθάνιο]]
* [[Βρωμομεθάνιο]]
* [[Φθοροσιλάνιο]]
 
== Πηγές πληροφόρησης ==
 
# SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
1.397

επεξεργασίες