플루오로메탄(CH3F)은 약간의 에테르 냄새가 나는 무색 가스입니다. 전자제품, 의약품 생산 및 냉매로 사용됩니다. 독성이 크지는 않지만 강력한 온실가스를 구성합니다.
| IUPAC 이름 | 플루오로메탄 |
| 분자식 | CH3F |
| CAS 번호 | 593-53-3 |
| 동의어 | 메틸 플루오라이드, 프레온 41, 할로카본 41, R 41, UN 2452 |
| 인치 | InChI=1S/CH3F/c1-2/h1H3 |
플루오로메탄의 특성
CH3F 끓는점
CH3F의 끓는점은 -78.4°C로 상대적으로 낮습니다. 이는 냉동 및 공조 시스템과 같은 다양한 응용 분야에 이상적인 냉매입니다. CH3F는 끓는점이 낮기 때문에 에어로졸의 추진제로도 사용됩니다.
CH3F 몰 질량
CH3F는 분자식 CH3F를 갖는 화합물입니다. 메틸 플루오라이드라고도 알려져 있으며 몰 질량은 34.03 g/mol입니다. CH3F는 약간의 에테르 냄새가 나는 무색 가스이며 독특한 특성으로 인해 다양한 응용 분야에 널리 사용됩니다.
CH3F 녹는점
CH3F의 녹는점은 -141°C로 상대적으로 낮습니다. 녹는점이 낮아 취급 및 운반이 용이하여 다양한 산업 응용 분야에서 널리 사용됩니다. CH3F의 융점이 낮기 때문에 저온 응용 분야의 냉매로 사용하기에 적합합니다.
밀도 CH3F
CH3F의 밀도는 0.89g/ml로 상대적으로 낮습니다. 이는 밀도가 1.29g/ml인 공기보다 밀도가 낮습니다. 결과적으로 CH3F는 누출 감지, 가스 크로마토그래피, 풍선 및 비행선의 리프팅 가스 등 다양한 응용 분야에서 공기보다 가벼운 가스로 자주 사용됩니다.
CH3F 분자량
CH3F의 분자량은 34.03g/mol로 상대적으로 낮습니다. 이로 인해 취급 및 운반이 쉬운 경량 화합물이 됩니다. CH3F는 낮은 분자량과 독특한 특성으로 인해 전자제품 및 의약품 생산에 자주 사용됩니다.
CH3F의 구조
CH3F의 구조는 3개의 수소 원자와 1개의 불소 원자가 결합된 단일 탄소 원자로 구성됩니다. 불소 원자는 탄소 원자에 부착되어 메탄의 수소 원자 중 하나를 대체합니다. CH3F의 구조는 CH3F를 독특한 화학적 특성을 지닌 안정적인 화합물로 만듭니다.
플루오로메탄 공식
플루오로메탄의 공식은 CH3F이며, 이는 분자 내 원자 배열을 나타냅니다. 공식은 플루오로메탄이 탄소 원자 1개, 수소 원자 3개, 불소 원자 1개로 구성되어 있음을 보여줍니다. 이 공식은 플루오로메탄의 화학적 조성을 설명하는 데 사용되며 다양한 응용 분야에서 중요합니다.
| 모습 | 무색 가스 |
| 비중 | 20°C에서 0.89(공기 = 1) |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 가벼운 천상의 냄새 |
| 몰 질량 | 34.03g/몰 |
| 밀도 | 0.89g/ml |
| 융합점 | -141°C |
| 비점 | -78.4°C |
| 플래시 도트 | 불연성 |
| 물에 대한 용해도 | 20°C에서 0.5g/L |
| 용해도 | 유기 용매에 섞임 |
| 증기압 | 20°C에서 4.4바 |
| 증기 밀도 | 1.43(공기=1) |
| pKa | 50.9 |
| pH | 해당 없음 |
플루오로메탄의 안전성과 위험성
플루오로메탄은 일반적으로 취급 및 사용하기에 안전한 화합물로 간주되며 독성이 낮고 불연성입니다. 그러나 다른 화학물질과 마찬가지로 잠재적인 위험과 안전 고려사항이 있습니다. 고농도의 플루오로메탄에 노출되면 현기증, 두통, 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 기후변화를 일으키는 강력한 온실가스이기도 하다. 플루오로메탄은 환기가 잘 되는 곳에서 취급해야 하며 장갑, 고글 등 보호 장비를 착용해야 합니다. 누출 및 우발적인 환경 방출을 방지하려면 적절한 보관 및 취급 절차를 따르는 것이 중요합니다.
| 위험 기호 | F+ |
| 보안 설명 | 고인화성 가스; 흡입하면 유독함; 피부 자극을 유발합니다. 눈에 심한 자극을 일으킴; 졸음이나 현기증을 유발할 수 있습니다. 장기 손상을 일으킬 수 있음 |
| AN 식별자 | UN2452 |
| HS 코드 | 2903.49.90 |
| 위험 등급 | 2.1 |
| 포장그룹 | II |
| 독성 | 독성은 낮지만 고농도 흡입 시 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. |
플루오로메탄 합성 방법
직접적인 메탄 불소화 및 할로겐 교환 반응을 포함한 여러 방법으로 플루오로메탄을 합성할 수 있습니다.
일반적인 방법은 산화알루미늄 또는 불화알루미늄과 같은 촉매 존재 하에서 메탄올 을 불화수소와 반응시키는 것입니다.
또 다른 방법은 클로로메탄 또는 브로모메탄을 불화수소 가스와 반응시키는 것입니다. 두 가지 방법 모두 부산물로 플루오로메탄을 생성하며, 이는 증류나 기타 방법을 통해 분리 및 정제될 수 있습니다.
플루오로메탄을 합성하는 또 다른 방법은 아연이나 구리와 같은 촉매 존재 하에서 플루오로포름과 염화수소 를 반응시키는 것입니다. 이 반응을 통해 클로로플루오로메탄과 플루오로메탄의 혼합물이 생성되며, 증류를 통해 분리 및 정제할 수 있습니다.
플루오로메탄의 용도
플루오로메탄은 다음을 포함하여 다양한 산업 분야에서 여러 용도로 사용됩니다.
- 냉동: 낮은 끓는점과 불연성으로 인해 산업 및 상업용 냉동 시스템의 냉매로 사용됩니다.
- 전자제품: 전자 부품의 세정제와 반도체 산업의 플라즈마 에칭제로 사용됩니다.
- 의료 응용: 독성이 낮고 작용이 빠르기 때문에 수의학에서 마취제로 사용됩니다.
- 살충제 생산: 제초제 및 살충제를 포함한 특정 살충제 생산의 전구체로 사용됩니다.
- 폴리머 생산: 폴리우레탄 폼과 같은 폴리머 폼 생산 시 발포제로 사용됩니다.
- 실험실 응용 분야: 화학 합성 및 분석을 포함한 다양한 실험실 응용 분야에서 용매 및 시약으로 사용됩니다.
- 화재 진압: 특정 유형의 소화기, 특히 컴퓨터실과 통신실에서 사용되는 소화기의 화재 진압제로도 사용됩니다.
질문:
Q: CH3F는 극성인가요, 비극성인가요?
A: CH3F는 중앙 탄소 원자 주변의 불소와 수소 원자의 비대칭 배열로 인해 극성 분자이며, 이로 인해 순 쌍극자 모멘트가 발생합니다.
Q: CH3F에는 수소결합이 있나요?
A: 플루오로메탄은 질소, 산소 또는 불소와 같이 전기음성도가 높은 원소에 결합된 수소 원자를 포함하지 않기 때문에 수소 결합을 갖지 않습니다.
Q: HF, CH3Cl, CH3F, HCl 중 가장 강한 분자간 힘을 갖는 화합물은 무엇입니까?
A: HF는 다른 화합물의 쌍극자-쌍극자 힘보다 더 강한 수소 결합을 형성하는 능력으로 인해 가장 강한 분자간 힘을 가지고 있습니다.
Q: N2, CO, CH3F, HCl 중 쌍극자-쌍극자 힘이 가장 약한 것은 무엇입니까?
A: N2는 비극성 분자이고 따라서 순 쌍극자 모멘트가 없기 때문에 쌍극자-쌍극자 힘이 가장 낮습니다. CO, CH3F 및 HCl은 극성 분자이며 쌍극자-쌍극자 힘을 갖지만 분자의 극성이 증가함에 따라 이러한 힘의 강도는 HCl < CH3F < CO 순서로 증가합니다.