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四氟化碳是含碳化合物氟化过程的最终产物。制备四氟化碳的方法包括以下几种。

氟与碳直接化合: 2F2 + C —→ CF4

碳化硅的氟化: SiC + 2F2 —→ CF4 + Si

四氟化硫的氟化作用: CO2 + SF4 —→ CF4 + SO2

在氟中燃烧氟氯化碳: CCl2F2 + 2HF —→ CF4 + 2HCl

其中最后一种是工业制法。其它方法还包括用氟化银与四氯化碳在300℃时作用,以及用碳电极电解金属氟化物。

V.化学性质

四氟化碳微溶于水,但溶于苯、酒精和氯仿。

在热力学上四氟化碳会发生水解,但由于速度缓慢,实际上并不发生该反应,所以四氟化碳是动力学上稳定的物质。

CF4 + H2O —→ CO2 + 4HF,ΔGo = -151kJ/mol

四氟化碳不与酸及氢氧化物反应,但会与碱金属反应并发生爆炸。

CF4 + 4Na —→ C + 4NaF

热分解会产生剧毒的气体(碳酰氟、一氧化碳,如果有水存在,还会产生腐蚀性的氟化氢)。

VI.用途

 集成电路的等离子刻蚀工艺。

 激光气体。

 低温制冷剂。

 溶剂。

 润滑剂。

 绝缘材料。

 红外检波管的冷却剂。

VII.固态结构

碳的成键构型:4配位;四面体。

晶体结构类型:单斜晶体。


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