Keemiline element · teatmeleht

22Ti

Titaan

Titaan on keemiline element aatomnumbriga 22 ja sümboliga Ti. See paikneb perioodis 4, rühmas 4, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Ar] 3d2 4s2.

Aatomnumber22

Standardne aatommass47.867(1)

Rühm4

Periood4

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Ar] 3d2 4s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Titaan kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Ar] 3d2 4s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Titaan oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 4.506 g/cm³. Sulamispunkt on 1 943 K (1 670 °C). Keemispunkt on 3 560 K (3 287 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus titaan leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub titaan eelkõige järgmiste valdkondadega: lennundus ja kosmos, implantaadid ja pigmendid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Lennundus ja kosmos

Titaan kasutatakse valdkonnas „Lennundus ja kosmos“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Implantaadid

Titaan kasutatakse valdkonnas „Implantaadid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Pigmendid

Titaan kasutatakse valdkonnas „Pigmendid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Titaan paikneb perioodis 4 ja rühmas 4. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 10 · 2

Tihedus4.506 g/cm³

Sulamispunkt1 943 K (1 670 °C)

Keemispunkt3 560 K (3 287 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.54

Esimene ionisatsioonienergia658.8 kJ/mol

Elektronafiinsus7.289 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Titaan avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga William Gregor. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 47.867(1). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Titaanl on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Titaanga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.