ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

22Ti

ไทเทเนียม

ไทเทเนียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 22 และสัญลักษณ์ Ti อยู่ในคาบ 4 หมู่ 4 บล็อก d ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Ar] 3d2 4s2

เลขอะตอม22

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน47.867(1)

หมู่4

คาบ4

บล็อกd

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ar] 3d2 4s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

อิเล็กตรอนในออร์บิทัล d มีบทบาทโดยตรงต่อเคมีของไทเทเนียมพลังงานที่ใกล้กันของอิเล็กตรอน s และ d ทำให้โลหะแทรนซิชันเกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า สารเชิงซ้อน และพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของไทเทเนียมคือ [Ar] 3d2 4s2 เมื่อเกิดสารประกอบ การเติมออร์บิทัล d อาจเปลี่ยนไป จึงส่งผลต่อสี แม่เหล็กพันธะ และความไวต่อปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

รูปแบบสำคัญของไทเทเนียมได้แก่ โลหะ โลหะผสม ออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน พลังงานของอิเล็กตรอน s และ d ที่ใกล้กันทำให้เกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า และลิแกนด์สามารถเปลี่ยนสี สมบัติแม่เหล็กและความไวต่อปฏิกิริยาได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 4.506 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 943 K (1 670 °C) จุดเดือดคือ 3 560 K (3 287 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบไทเทเนียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติไทเทเนียมพบการใช้งานในด้าน อากาศยานและอวกาศ, วัสดุฝังในร่างกาย และ รงควัตถุ เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

อากาศยานและอวกาศ

ในงานอากาศยานและอวกาศไทเทเนียมมีประโยชน์เมื่อวัสดุต้องมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทนความร้อน ทนการกัดกร่อน หรือมีสมบัติทางไฟฟ้าและนิวเคลียร์เฉพาะ

วัสดุฝังในร่างกาย

ไทเทเนียมใช้ในวัสดุฝังในร่างกายเมื่อวัสดุต้องทนการกัดกร่อน แข็งแรง และเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อหรือของเหลวในร่างกายภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม

รงควัตถุ

สารประกอบของไทเทเนียมใช้ในรงควัตถุเพราะให้สี การเรืองแสง หรือการตอบสนองทางสเปกตรัมที่จำเพาะและควบคุมได้

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

ไทเทเนียมอยู่ในคาบ 4 และหมู่ 4 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ สแกนเดียม, วาเนเดียม, อิตเทรียมการเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะแทรนซิชัน

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 10 · 2

ความหนาแน่น4.506 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 943 K (1 670 °C)

จุดเดือด3 560 K (3 287 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.54

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก658.8 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน7.289 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

ไทเทเนียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของไทเทเนียมคือ 47.867(1) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของไทเทเนียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของไทเทเนียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ