Unsur kimia · halaman rujukan

22Ti

Titanium

Titanium ialah unsur kimia dengan nombor atom 22 dan simbol Ti. Unsur ini terletak pada kala 4, kumpulan 4, blok d. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Ar] 3d2 4s2.

Nombor atom22

Berat atom piawai47.867(1)

Kumpulan4

Kala4

Blokd

Konfigurasi elektron[Ar] 3d2 4s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala d memainkan peranan penting dalam kimia Titanium. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Titanium ialah [Ar] 3d2 4s2. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Titanium merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 4.506 g/cm³. Takat leburnya 1 943 K (1 670 °C). Takat didihnya 3 560 K (3 287 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Titanium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Titanium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan aeroangkasa, implan dan pigmen. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Aeroangkasa

Titanium digunakan apabila gabungan jisim rendah, kekuatan, rintangan haba atau sifat elektronik dan optik khusus diperlukan.

Implan

Titanium digunakan dalam bahan bioperubatan apabila rintangan kakisan, kekuatan dan keserasian dengan badan menjadi penting.

Pigmen

Sebatian Titanium digunakan sebagai pigmen atau bahan optik kerana boleh memberikan warna dan sifat optik yang stabil.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Titanium terletak pada kala 4, kumpulan 4. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Skandium; Vanadium; Itrium; Zirkonium; Niobium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 10 · 2

Ketumpatan4.506 g/cm³

Takat lebur1 943 K (1 670 °C)

Takat didih3 560 K (3 287 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.54

Tenaga pengionan pertama658.8 kJ/mol

Afiniti elektron7.289 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Titanium dikaitkan dengan William Gregor. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 47.867(1). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Titanium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Titanium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.