1,1-Difluorethan

Strukturformel
Allgemeines
Name	1,1-Difluorethan
Andere Namen	R152a Freon 152a HFC-152a Ethylidenfluorid Ethylidendifluorid HYDROFLUOROCARBON 152A (INCI)
Summenformel	C2H4F2
Kurzbeschreibung	farbloses Gas mit schwach süßlichem Geruch
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 75-37-6 EG-Nummer 200-866-1 ECHA-InfoCard 100.000.788 PubChem 6368 Wikidata Q161285
Eigenschaften
Molare Masse	66,05 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	0,90 g·cm−3 (flüssig) 1,012 g·cm−3 (flüssig am Siedepunkt) 3,0411 kg·m−3 (gasförmig bei 0 °C und 1013 hPa) 2,828 kg·m−3 (gasförmig bei 15 °C und 1013 hPa)
Schmelzpunkt	−117 °C
Siedepunkt	−24,9 °C
Dampfdruck	5,1 bar (20 °C) 6,8 bar (30 °C) 11,71 bar (50 °C)
Löslichkeit	schlecht in Wasser (3,2 g·l−1 bei 25 °C)
Brechungsindex	1,3011 (−72 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Gefahr H- und P-Sätze H: 220​‐​280 P: 210​‐​377​‐​381​‐​410+403
Toxikologische Daten	>1500 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral) 977 g·m−3·2 h−1 (LC50, Maus, inh.)
Treibhauspotential	167 (bezogen auf 100 Jahre)
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−497,0 kJ/mol
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

1,1-Difluorethan ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Fluorkohlenwasserstoffe. Unter den Bezeichnungen R152a und HFC-152a wird der Stoff vorwiegend als Kältemittel eingesetzt.

Gewinnung und Darstellung

1,1-Difluorethan kann durch eine Quecksilber katalysierte Addition von Fluorwasserstoff an Ethin gewonnen werden:

$\mathrm {HC{\equiv }CH+2\,HF\rightarrow H_{3}C{-}CHF_{2}}$

Die Gasphasenhydrierung von 1,1-Dichlor-2,2-difluorethen oder 1-Chlor-2,2-difluorethen ergibt ebenfalls 1,1-Difluorethan.

$\mathrm {Cl_{2}C{=}CF_{2}+3\,H_{2}\rightarrow H_{3}C{-}CHF_{2}+2\,HCl}$

$\mathrm {ClHC{=}CF_{2}+2\,H_{2}\rightarrow H_{3}C{-}CHF_{2}+HCl}$

Eine weitere Darstellungsmethode ist die Addition von Fluor an Ethen mittels Xenondifluorid, wobei allerdings ein Produktgemisch aus 45 % 1,2-Difluorethan, 35 % 1,1-Difluorethan und 20 % 1,1,2-Trifluorethan entsteht.

Eigenschaften

1,1-Difluorethan ist ein farbloses Gas, das bei Normaldruck bei −25 °C siedet. Die molare Verdampfungsenthalpie beträgt am Siedepunkt 22,7 kJ·mol⁻¹. Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend

$\log _{10}\left(P(T)/{\text{bar}}\right)\;=\;A-{\frac {B}{T+C}}\qquad {\text{mit}}\qquad {\begin{cases}A=4{,}23406\\B=896{,}171~{\textrm {K}}\\C=-34{,}714~{\textrm {K}}\end{cases}}$

im Temperaturbereich von 160,7 K bis 246,7 K. Festes 1,1-Difluorethan schmilzt bei −118,55 °C mit einer molaren Schmelzenthalpie von 1,57 kJ·mol⁻¹. Der Tripelpunkt liegt bei −118,59 °C und 0,6 mbar. Als kritische Daten sind die kritische Temperatur mit T_c = 113,5 °C, der kritische Druck mit p_c = 44,9 bar und eine kritische Dichte mit σ_c = 0,365 g·cm⁻³ bekannt. Die Verbindung ist mit einem Dipolmoment von 2,27 D stark polar, was eine Wasserlöslichkeit von 3,2 g/l bei 25 °C verursacht.

1,1-Difluorethan bildet entzündliche Gas-Luft-Gemische. Der Explosionsbereich liegt zwischen 4 Vol% (112 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 18,5 Vol% (518 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG). Die Zündtemperatur beträgt 455 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T1.

Sicherheitshinweise

Im Tierversuch war das Gas bei Ratten und Mäusen erst bei extrem hohen Dosen giftig. Es wirkte bei Ratten narkotisierend, erzeugte Schläfrigkeit und allgemein gedämpftes Verhalten.