5.Związki węgla z fluorowcami

Węgiel tworzy ze wszystkimi fluorowcami związki typu CX₄, które mogą być uważane za pochodne halogenowe metanu. Znany jest również szereg fluorków, zawierających łańcuchy węglowe złożone z kilku atomów węgla, oraz związki warstwowe węgla z fluorem, stanowiące produkt fluorowania grafitu.

Tetrafluorek węgla CF₄, produkt działania fluoru na węgiel w wysokich temperaturach, jest bezbarwnym gazem, bardzo odpornym na działanie podwyższonej temperatury, a zarazem na działanie czynników chemicznych.

Tetrachlorek węgla, CCl₄, otrzymuje się wprowadzając chlor do di siarczku węgla w obecności jodu lub chlorku manganu (II) jako katalizatorów:

CS₂+ 3Cl ₂ = CCl₄ + S₂Cl₂

W obecności FeS di chlorek di siarki reaguje dalej z nadmiarem CS2, przy czym tworzą się nowe porcje CCl4:

2S₂Cl₂ + CS₂= CCl₄ + 6S

Tetrachlorek węgla jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym odrzucającym zapachu, o znacznej gęstości (1,593 g * cm-3), wrzącą w temp. 349,95 K, trudno rozpuszczalną w wodzie. W temperaturze pokojowej nie reaguje z kwasami ani z zasadami, nie ulega także hydrolizie. Znajduje zastosowanie jako rozpuszczalnik tłuszczów, żywic i wielu innych substancji organicznych. Używa się go także do wypełniania gaśnic przeciwpożarowych.

Łatwo lotne halogenki węgla zawierające chlor i fluor, głównie fluorochlorometan (np. Cl2F2C lub Cl3FC) znalazły, pod nazwą freony, szerokie zastosowanie w technice chłodniczej. W ostatnich latach są one jednak wycofywane z użycia ze względów ekologicznych. W dolnych warstwach atmosfery freony wydostające się do niej są trwałe. W stratosferze, w której panuje duże natężenie promieniowania nadfioletowego, odszczepiają one natomiast wolne atomy chloru stanowiące efektywny katalizator rozkładu ozonu. Stopniowa kumulacja tych substancji w atmosferze stanowi zagrożenie dla warstwy ozonowej chroniącej życie przed nadmiernym natężeniem promieniowania nadfioletowego.

Obok łańcuchów fluorków węgla o ogólnym wzorze C_nF_2n+2 (n=2-7), stanowiących fluorowęglowe odpowiedniki węglowodorów nasyconych i odznaczających się znaczną biernością chemiczną, znane są także fluorki łańcuchowe zawierające wiązania podwójne. Najważniejszy spośród tych ostatnich jest tetrafluoroetylen, C₂F₄, który pod zwiększonym ciśnieniem ulega polimeryzacji z utworzeniem bezbarwnej stałej masy zawierającej długie łańcuchy:

Tak otrzymany poli(tetrafluoroetylen) odznacza się dużą odpornością na działanie czynników chemicznych (F₂, HCl, HF, wrzącego HNO₃ itd.) i stanowi bardzo cenne tworzywo syntetyczne, znane pod nazwą teflon.

---