Grunnstoff · referanseark

22Ti

Titanium

Titanium (Ti) er grunnstoff 22, et overgangsmetalll i gruppe 4, periode 4 og d-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Ar] 3d2 4s2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer22

Standard atomvekt47.867(1)

Gruppe4

Periode4

Blokkd

Elektronkonfigurasjon[Ar] 3d2 4s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

I overgangsmetallller ligger energiene for d- og s-elektroner nært. Det gjør flere oksidasjonstrinn, komplekse ioner, magnetiske egenskaper og katalytisk aktivitet mulige.

For titanium skall konfigurationen [Ar] 3d2 4s2 læses sammen med oksidasjonstrinnnet. Når elektroner fjernes eller deles, endres d-orbitalenes besættelse, hvilket kan påvirke farge, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

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

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 4.506 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 1 943 K (1 670 °C). Kokepunktet er oppgitt til 3 560 K (3 287 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor titanium finnes og brukes

I praksis møter man titanium blant annet i sammenhenger som luft- og rumfart, implantater og pigmenter.

I praksis

Konkrete bruksområder

Luft- og rumfart

Titanium spiller en rolle i luft- og rumfart. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Implantater

Titanium spiller en rolle i implantater. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Pigmenter

Titanium spiller en rolle i pigmenter. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Titanium ligger i periode 4, gruppe 4 og d-blokken. Det viste nabolaget omfatter blant annet Scandium, Vanadium, Yttrium, Zirconium. Sammenligning med disse grunnstoffene gjør det lettere å følge trender i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringovergangsmetalll

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 10 · 2

Tetthet4.506 g/cm³

Smeltepunkt1 943 K (1 670 °C)

Kokepunkt3 560 K (3 287 °C)

Pauling-elektronegativitet1.54

Første ioniseringsenergi658.8 kJ/mol

Elektronavfinitet7.289 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av titanium forbindes i denne historiske registreringen med William Gregor. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 47.867(1). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Titanium har minst én stabil isotop. Isotoper har samme antalll protoner og er derfor samme grunnstoff, men de har ulikt antalll nøytroner og ulik atommasse.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Risikoen ved titanium avhenger av kjemisk form, dose og eksponeringsvei. Grunnstoffet, ionene og forbindelsene det danner kan ha svært ulike biologiske og miljømessige virkninger; sikkerhetsdata skall derfor vurderes for det konkrete stoffet.