四氟乙烯或 C2F4 是一种无色无味的气体，用于生产特氟龙等含氟聚合物。它还用于生产制冷剂和推进剂。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 四氟乙烯 |
| 分子式 | C2F4 |
| CAS 号 | 116-14-3 |
| 同义词 | TFE、全氟乙烯、乙烯、四氟、F4E、氟利昂 1113、卤化碳 1113 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C2F4/c3-1(4)2(5)6 |
路易斯结构式C2F4
四氟乙烯的路易斯结构，也称为TFE或C2F4，可以由彼此双键连接的两个碳原子表示，每个碳原子与两个氟原子键合。路易斯结构显示了分子中价电子的排列，并提供了有关分子的键合和几何形状的信息。 TFE 的非极性性质在其路易斯结构中也很明显，该结构不表现出电荷分离或净偶极矩。
四氟乙烯摩尔质量
四氟乙烯，也称为 TFE 或 C2F4，摩尔质量为 100.02 g/mol。该值是通过将分子中存在的所有元素的原子质量相加计算得出的，这些元素是两个碳原子和四个氟原子。摩尔质量是确定给定体积或质量中物质含量的重要参数，也用于化学计量计算。
四氟乙烯的沸点
标准压力下四氟乙烯的沸点为 -76.3°C (-105.34°F)。它是一种非常挥发性的气体，在室温和大气压下可以迅速蒸发。 TFE 的低沸点使其成为各种工业应用的理想选择，例如制冷系统和气溶胶推进剂。
四氟乙烯的熔点
四氟乙烯没有明显的熔点，因为它直接经历从固体到气体的相变，跳过了液相。然而，TFE 的固体形式可以在低于 -76.3°C 的温度和高压条件下存在。固体形式的 TFE 也非常不稳定且具有反应性，可以自发聚合或分解。
四氟乙烯密度g/ml
标准温度和压力（STP）下四氟乙烯的密度为1.47 g/L。然而，由于 TFE 是一种气体，其密度会随着温度和压力的变化而发生显着变化。在室温和大气压下，TFE的密度约为3.21 g/L。
四氟乙烯的分子量
C2F4的分子量为100.02g/mol。该值是通过将分子中存在的所有原子的原子量相加来计算的。 TFE 的分子量相对较低，因此具有高挥发性和低沸点。
C2F4结构式
C2F4 具有线性结构，两个碳原子彼此成双键，每个碳原子与两个氟原子键合。该分子高度对称，没有净偶极矩，使其具有非极性。 TFE 的线性几何形状也有助于其高反应性和形成聚合物链的能力。
配方C2F4
C2F4的化学式为C2F4，表示分子中含有两个碳原子和四个氟原子。该公式提供了有关分子中存在的原子类型和数量的信息，这可用于预测其化学行为和反应。
| 外貌 | 无色气体 |
| 比重 | 标准状态下为 1.47 克/升 |
| 颜色 | 无色 |
| 闻 | 无味 |
| 摩尔质量 | 100.02克/摩尔 |
| 密度 | 室温常压下3.21克/升 |
| 融合点 | 没有明显的熔点 |
| 沸点 | 标准压力下 -76.3°C (-105.34°F) |
| 闪点 | 不适用，因为 TFE 是气体 |
| 水中溶解度 | 不溶性 |
| 溶解度 | 溶于丙酮、氯仿等部分有机溶剂 |
| 蒸汽压力 | 20°C 时为 209.7 kPa |
| 蒸气密度 | 2.95（空气=1） |
| 酸度 | 不适用，因为 TFE 既不是酸也不是碱 |
| 酸碱度 | 不适用，因为 TFE 既不是酸也不是碱 |
四氟乙烯的安全与危险
如果处理不当，四氟乙烯可能会带来多种安全和健康风险。接触高浓度的 TFE 可能会刺激眼睛、皮肤和呼吸道。长时间接触还会导致肺部损伤，包括肺水肿和肺炎。 TFE 也是一种易燃气体，可与空气形成爆炸性混合物。因此，必须用专门的容器储存和运输，以避免火灾或爆炸的危险。在处理 TFE 时，使用适当的防护设备（包括呼吸防护设备）非常重要，以防止接触并最大程度地减少不良健康影响的风险。
| 危险符号 | F+（高度易燃） |
| 安全说明 | 高度易燃气体。造成严重的眼睛刺激。可能会引起呼吸道刺激。 |
| 联合国识别号 | 联合国1080 |
| 海关编码 | 2903.39 |
| 危险等级 | 2.1（易燃气体） |
| 包装组别 | 不适用，因为 TFE 是气体 |
| 毒性 | TFE 的急性毒性较低，但长期接触会导致肺损伤和其他不良健康影响。 TFE 也被认为是一种潜在的人类致癌物。 |
四氟乙烯的合成方法
四氟乙烯 (TFE) 可以通过多种方法合成，包括各种碳氟化合物的热分解和催化分解。
合成TFE的常用方法是在合适的引发剂存在下在高温下热分解二氟氯甲烷(CCl2F2)。该过程涉及破坏 CCl2F2 中的碳-氯键，形成自由基，然后与其他分子反应生成 TFE。
另一种方法是在高温下在合适的催化剂（例如氯化铝或五氟化锑）上催化分解碳氟化合物（例如六氟丙烯（HFP）或八氟环丁烷（OFCB））。该方法产生 TFE 和其他碳氟化合物副产物的混合物，然后将其分离和纯化。
此外，TFE 可以通过电化学氟化来合成，该过程涉及在电解质存在下将氢气和氟气的混合物通过金属阳极。该方法产生 TFE 和其他氟化化合物的混合物，然后将其分离和纯化。
总体而言，由于所涉及的化学品具有高反应性和危险性，TFE 的合成需要专门的设备和专业知识。因此，合成 TFE 时遵循适当的安全协议和法规非常重要。
四氟乙烯的用途
四氟乙烯 (TFE) 是一种多功能化学品，具有多种工业和商业应用。
- TFE 的主要用途之一是作为生产聚四氟乙烯 (PTFE) 的单体，PTFE 是一种不粘耐热聚合物，俗称特氟龙。
- TFE可作为生产其他氟化化合物的原料，例如全氟羧酸和全氟烷基磺酸盐，这些化合物在电子、纺织和其他行业中得到应用。
- TFE 在聚偏二氟乙烯 (PVDF) 等含氟聚合物的生产中发挥着至关重要的作用，聚偏二氟乙烯 (PVDF) 因其高耐化学性和耐用性而广泛用于涂料、管道和电线。
- 制造商在空调和制冷系统以及泡沫绝缘材料的生产中使用 TFE 作为制冷剂。
- 制药行业使用 TFE 作为气雾剂配方的溶剂和推进剂。
- TFE 有许多应用，包括炊具涂层、电气绝缘和高性能垫圈。
总体而言，TFE 的多功能性和独特性能使其成为广泛工业和商业应用中有价值的化学品。然而，在处理 TFE 时遵循适当的安全协议和法规非常重要，以尽量减少不良健康影响和环境破坏的风险。
问题：
四氟乙烯 c2f4 中 c2 和 f 之间的 σ 键由哪些原子或杂化轨道构成？
四氟乙烯（C2F4）中C2和F之间的σ键是由杂化轨道重叠形成的。在C2F4中，每个碳原子都是sp2杂化的，这意味着它的三个原子轨道（一个2s轨道和两个2p轨道）结合形成三个sp2杂化轨道，排列成三角形平面几何形状。每个碳原子还有一个未杂化的 2p 轨道，垂直于 sp2 轨道平面。
氟原子有一个单独占据的 2p 轨道，与相邻碳原子的未杂化 2p 轨道重叠，形成 σ 键。这种重叠发生在两个原子之间端到端，导致分子中原子呈线性排列。西格玛键中的电子主要位于两个原子核之间的区域，在碳原子和氟原子之间形成牢固的共价键。
特氟龙是由聚合四氟乙烯生产的吗？
是的，特氟龙是由四氟乙烯（TFE）聚合而成。 TFE是一种无色、无味的气体，在催化剂存在下可聚合形成聚四氟乙烯（PTFE），俗称特氟龙。
聚合过程涉及使用过硫酸铵或偶氮二异丁腈 (AIBN) 等自由基引发剂引发反应，自由基引发剂会产生自由基，引发 TFE 单体聚合成 PTFE 的链式反应。