Fluorométhane

Le fluorométhane, connu aussi sous le nom de fluorure de méthyle, de Fréon 41, ou de HFC-41, est un hydrofluorocarbure gazeux, liquéfiable, et extrêmement inflammable aux conditions normales de température et de pression.

Fluorométhane
Identification
Nom UICPA	fluorométhane
Synonymes	flurorure de méthyle fréon 41 HCF-41
No CAS	593-53-3
No ECHA	100.008.907
No CE	209-796-6
PubChem	11638
ChEBI	28826
SMILES	CF PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/CH3F/c1-2/h1H3
Apparence	Gaz incolore, inodore
Propriétés chimiques
Formule	CH3F  [Isomères]
Masse molaire[1]	34,032 9 ± 0,001 g/mol C 35,29 %, H 8,88 %, F 55,82 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−137,8 °C [2]
T° ébullition	−78,4 °C [2]
Solubilité	22,7 g·l-1 (eau,20 °C) [3]
Masse volumique	1,536 7 g·cm-3 (0 °C,1,013 mbar) [2] équation[4] : ${\displaystyle \rho =2.1854/0.24725^{(1+(1-T/317.42)^{0.27558})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 131,35 à 317,42 K. Valeurs calculées : 0,57371 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 131,35 −141,8 29,526 1,00486 143,75 −129,4 28,86243 0,98228 149,96 −123,19 28,52383 0,97075 156,16 −116,99 28,18015 0,95906 162,36 −110,79 27,83108 0,94718 168,56 −104,59 27,47626 0,9351 174,77 −98,38 27,11529 0,92281 180,97 −92,18 26,74774 0,91031 187,17 −85,98 26,37311 0,89756 193,37 −79,78 25,99086 0,88455 199,58 −73,57 25,60034 0,87126 205,78 −67,37 25,20086 0,85766 211,98 −61,17 24,79157 0,84373 218,18 −54,97 24,37155 0,82944 224,39 −48,77 23,93966 0,81474 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 230,59 −42,56 23,49462 0,79959 236,79 −36,36 23,03485 0,78394 242,99 −30,16 22,55848 0,76773 249,19 −23,96 22,06321 0,75088 255,4 −17,75 21,54616 0,73328 261,6 −11,55 21,00368 0,71482 267,8 −5,35 20,43102 0,69533 274 0,85 19,82178 0,67459 280,21 7,06 19,16702 0,65231 286,41 13,26 18,45363 0,62803 292,61 19,46 17,661 0,60106 298,81 25,66 16,75338 0,57017 305,02 31,87 15,65824 0,5329 311,22 38,07 14,17619 0,48246 317,42 44,27 8,839 0,30082
Pression de vapeur saturante	33 bar à 20 °C 43,9 bar à 30 °C 54,3 bar à 40 °C [2] équation[4] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(59.123+{\frac {-3043.7}{T}}+(-6.1845)\times ln(T)+(1.6637E-5)\times T^{2})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 131,35 à 317,42 K. Valeurs calculées : 3 822 874,41 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 131,35 −141,8 432,87 143,75 −129,4 1 936,56 149,96 −123,19 3 690,31 156,16 −116,99 6 638,01 162,36 −110,79 11 351,69 168,56 −104,59 18 568 174,77 −98,38 29 201,26 180,97 −92,18 44 350,9 187,17 −85,98 65 303,4 193,37 −79,78 93 529,59 199,58 −73,57 130 678,26 205,78 −67,37 178 567,58 211,98 −61,17 239 175,55 218,18 −54,97 314 630,83 224,39 −48,77 407 205,16 T (K) T (°C) P (Pa) 230,59 −42,56 519 308,11 236,79 −36,36 653 485,15 242,99 −30,16 812 419,3 249,19 −23,96 998 936,91 255,4 −17,75 1 216 017,73 261,6 −11,55 1 466 809,24 267,8 −5,35 1 754 645,61 274 0,85 2 083 070,98 280,21 7,06 2 455 867,34 286,41 13,26 2 877 086,9 292,61 19,46 3 351 089,23 298,81 25,66 3 882 583,14 305,02 31,87 4 476 673,73 311,22 38,07 5 138 914,87 317,42 44,27 5 875 400
Point critique	44,55 °C, 58,742 bar, 0,30 g·cm-3 [2]
Point triple	−137,8 °C [2]
Thermochimie
S0gaz, 1 bar	222,84 J·K-1·mol-1 [5]
ΔfH0gaz	−234,3 kJ·mol-1 [5]
Cp	38.171 J.mol-1.K-1 à 25 °C équation[4] : ${\displaystyle C_{P}=(7.4746E4)+(-132.32)\times T+(0.53772)\times T^{2}}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 140 à 220 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 140 −133,15 66 760 1 962 145 −128,15 66 865 1 965 148 −125,15 66 941 1 967 150 −123,15 66 997 1 969 153 −120,15 67 089 1 971 156 −117,15 67 190 1 974 158 −115,15 67 263 1 976 161 −112,15 67 381 1 980 164 −109,15 67 508 1 984 166 −107,15 67 598 1 986 169 −104,15 67 742 1 990 172 −101,15 67 895 1 995 174 −99,15 68 002 1 998 177 −96,15 68 172 2 003 180 −93,15 68 351 2 008 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 182 −91,15 68 475 2 012 185 −88,15 68 670 2 018 188 −85,15 68 875 2 024 190 −83,15 69 017 2 028 193 −80,15 69 238 2 034 196 −77,15 69 468 2 041 198 −75,15 69 627 2 046 201 −72,15 69 874 2 053 204 −69,15 70 130 2 061 206 −67,15 70 307 2 066 209 −64,15 70 579 2 074 212 −61,15 70 861 2 082 214 −59,15 71 055 2 088 217 −56,15 71 353 2 097 220 −53,15 71 660 2 106 équation[6] : ${\displaystyle C_{P}=(34.077)+(-3.5019E-2)\times T+(2.2031E-4)\times T^{2}+(-1.9566E-7)\times T^{3}+(5.4104E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K. Valeurs calculées : 38,462 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 100 −173,15 32 588 958 193 −80,15 34 193 1 005 240 −33,15 35 837 1 053 286 12,85 37 867 1 113 333 59,85 40 286 1 184 380 106,85 42 974 1 263 426 152,85 45 795 1 346 473 199,85 48 805 1 434 520 246,85 51 883 1 525 566 292,85 54 909 1 613 613 339,85 57 966 1 703 660 386,85 60 946 1 791 706 432,85 63 754 1 873 753 479,85 66 481 1 953 800 526,85 69 043 2 029 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 846 572,85 71 374 2 097 893 619,85 73 563 2 162 940 666,85 75 555 2 220 986 712,85 77 313 2 272 1 033 759,85 78 923 2 319 1 080 806,85 80 359 2 361 1 126 852,85 81 614 2 398 1 173 899,85 82 771 2 432 1 220 946,85 83 833 2 463 1 266 992,85 84 818 2 492 1 313 1 039,85 85 815 2 522 1 360 1 086,85 86 853 2 552 1 406 1 132,85 87 965 2 585 1 453 1 179,85 89 263 2 623 1 500 1 226,85 90 795 2 668
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	12,47 ± 0,02 eV (gaz)[7]
Précautions
SIMDUT[8]
A, A : Gaz comprimé température critique = 44,55 °C Divulgation à 1,0% selon les critères de classification
Directive 67/548/EEC[2]
F+ Symboles : F+ : Extrêmement inflammable Phrases R : R12 : Extrêmement inflammable. Phrases S : S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques. Phrases R : 12, Phrases S : 9, 16, 33,
Transport[2]
23 2454 Code Kemler : 23 : gaz inflammable Numéro ONU : 2454 : FLUORURE DE MÉTHYLE ; ou GAZ RÉFRIGÉRANT R 41 Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule); Emballage : -
Écotoxicologie
LogP	0,51 [2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Propriétés physico-chimiques

Le fluorométhane, en raison de la forte électronégativité du fluor, est une molécule fortement polaire, ce qui le rend assez soluble dans l'eau (22,7 g·L^-1 à 20 °C).

L'énergie de liaison C-F est de 552 kJ·mol^-1 et sa longueur de 0,139 nm (typiquement 0,14 nm).

Le potentiel de réchauffement global de fluorométhane est de 150.

Utilisation

Il est utilisé dans la fabrication de semiconducteurs et de composés électroniques. Il est notamment utilisé comme source d'ions fluor dans la gravure ionique réactive (RIE) du silicium. Il a aussi été utilisé comme fluide frigorigène.

Sécurité

Le fluorométhane forme avec l'air un mélange explosif. À moins d'une forte proportion dans l'air, son odeur n'est pas perceptible. Ses éventuels effets toxiques ne sont pas connus. Sa combustion entraîne la formation du très toxique fluorure d'hydrogène. Comme d'autres composés du fluor, on le soupçonne d'avoir des effets narcotiques.