Grundämne · referensblad

22Ti

Titan

Titan (Ti) är grundämne 22, klassificerat som övergångsmetall i grupp 4, period 4 och d-blocket. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d2 4s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer22

Standardatomvikt47.867(1)

Grupp4

Period4

Blockd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d2 4s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

I övergångsmetaller ligger energierna för d- och s-elektroner nära varandra. Det möjliggör flera oxidationstal, komplexa joner, magnetiska egenskaper och katalytisk aktivitet.

För titan måste konfigurationen [Ar] 3d2 4s2 läsas tillsammans med oxidationstalet. När elektroner avlägsnas eller delas ändras d-orbitalernas beläggning, vilket kan påverka färg, magnetism, bindning och reaktivitet.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Viktiga former är metallen och dess legeringar, oxider, halider och koordinationsföreningar. Flera oxidationstal är möjliga eftersom s- och d-elektroner ligger nära i energi; ligander kan påverka färg, magnetism och reaktivitet.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 4.506 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 943 K (1 670 °C). Kokpunkten anges till 3 560 K (3 287 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var titan finns och används

I praktiken förekommer titan bland annat i sammanhang som flyg- och rymdteknik, implantat och pigment.

I praktiken

Konkreta användningar

Flyg- och rymdteknik

Titan används eller studeras inom flyg- och rymdteknik. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Implantat

Titan används eller studeras inom implantat. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Pigment

Titan används eller studeras inom pigment. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Titan ligger i period 4, grupp 4 och d-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Skandium, Vanadin, Yttrium, Zirkonium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringövergångsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 10 · 2

Densitet4.506 g/cm³

Smältpunkt1 943 K (1 670 °C)

Kokpunkt3 560 K (3 287 °C)

Pauling-elektronegativitet1.54

Första jonisationsenergi658.8 kJ/mol

Elektronaffinitet7.289 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av titan förknippas i denna historiska uppgift med William Gregor. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 47.867(1). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Titan har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med titan beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.