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Halogenkohlenwasserstoffe

Kältemittel im Kühlschrank und drei unbekannte Flüssigkeiten: Halogenalkane im Praxistest.

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Kältemittel im Kühlschrank

AFB I–II

Bis in die 1990er-Jahre enthielten Kühlschränke das FCKW R12. Es wurde zunächst durch den teilfluorierten Kohlenwasserstoff R134a ersetzt; heute arbeiten Haushaltskühlschränke meist mit R600a. Kältemittel verdampfen im Innenraum und nehmen dabei Wärme auf; ein Kompressor verflüssigt sie außerhalb wieder. Das Ozonabbaupotenzial (ODP) gibt die Schädigung der Ozonschicht relativ zu R11 an, das Treibhauspotenzial (GWP) die Klimawirkung relativ zu \(\ce{CO2}\) über 100 Jahre.

M1Kältemittel im Vergleich (1013 hPa; ODP/GWP nach UNEP bzw. IPCC)
KältemittelHalbstrukturformelSdt. in °CODPGWP
R12\(\ce{CCl2F2}\)−30110 900
R134a\(\ce{CH2F-CF3}\)−2601 430
R600a\(\ce{(CH3)2CH-CH3}\)−1203
  1. Geben Sie die systematischen Namen der drei Kältemittel an.
  2. Berechnen Sie die molare Masse von R134a.
  3. Zeichnen Sie die Valenzstrichformel von R134a und kennzeichnen Sie alle polaren Bindungen mit Teilladungen.
  4. Erläutern Sie anhand von M1, warum R134a die Ozonschicht nicht schädigt, R12 dagegen schon.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
R134a ist ein Ethan-Derivat, R600a ein verzweigtes Alkan mit vier C-Atomen.
Hinweis zu Aufgabe b)
C 12,01 · H 1,008 · F 19,00 g/mol.
Hinweis zu Aufgabe c)
Fluor ist das elektronegativste Element (EN 3,98).
Hinweis zu Aufgabe d)
Vergleichen Sie die Elemente in den Formeln: Welche Atome setzen das Ozon abbauende Teilchen frei?