Det periodiske system›Grundstoffer›Titan

Grundstof · referenceark

22Ti

Titan

Titan (Ti) er grundstof 22, et overgangsmetal i gruppe 4, periode 4 og d-blokken. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d2 4s2 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer22

Standardatomvægt47.867(1)

Gruppe4

Periode4

Blokd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d2 4s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

I overgangsmetaller ligger energierne for d- og s-elektroner tæt. Det gør flere oxidationstrin, komplekse ioner, magnetiske egenskaber og katalytisk aktivitet mulige.

For titan skal konfigurationen [Ar] 3d2 4s2 læses sammen med oxidationstrinnet. Når elektroner fjernes eller deles, ændres d-orbitalernes besættelse, hvilket kan påvirke farve, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oxidationstrin er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger tæt i energi; ligander kan påvirke farve, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 4.506 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 1 943 K (1 670 °C). Kogepunktet er angivet til 3 560 K (3 287 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor titan findes og bruges

I praksis møder man titan blandt andet i sammenhænge som luft- og rumfart, implantater og pigmenter.

I praksis

Konkrete anvendelser

Luft- og rumfart

Titan spiller en rolle i luft- og rumfart. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Implantater

Titan spiller en rolle i implantater. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Pigmenter

Titan spiller en rolle i pigmenter. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Titan ligger i periode 4, gruppe 4 og d-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Scandium, Vanadium, Yttrium, Zirconium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationovergangsmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 10 · 2

Massefylde4.506 g/cm³

Smeltepunkt1 943 K (1 670 °C)

Kogepunkt3 560 K (3 287 °C)

Pauling-elektronegativitet1.54

Første ioniseringsenergi658.8 kJ/mol

Elektronaffinitet7.289 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af titan forbindes i denne historiske registrering med William Gregor. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 47.867(1). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Titan har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved titan afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.