Хімічний елемент · довідкова сторінка

22Ti

Титан

Титан (Ti) — хімічний елемент з атомним номером 22. Він розташований у періоді 4, групі 4, d-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер22

Стандартна атомна маса47.867(1)

Група4

Період4

Блокd

Електронна конфігурація[Ar] 3d2 4s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Титан» належить до d-блоку. Близькі енергії s- і d-електронів дають змогу реалізувати кілька ступенів окиснення та різноманітну координаційну хімію.

Конфігурацію [Ar] 3d2 4s2 важливо розглядати разом зі ступенем окиснення: заповнення d-орбіталей впливає на колір, магнетизм, тип зв’язків і реакційну здатність.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Важливі хімічні форми елемента «Титан» включають металевий стан і сплави, оксиди, галогеніди та координаційні сполуки. Кілька ступенів окиснення пов’язані, зокрема, з близькими енергіями s- і d-електронів.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 4.506 g/cm³. Температура плавлення: 1 943 K (1 670 °C). Температура кипіння: 3 560 K (3 287 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Титан?

На практиці елемент «Титан» або його сполуки використовують у таких напрямах: Аерокосмічна техніка, Імплантати та Пігменти. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Аерокосмічна техніка

У цій сфері елемент «Титан» або його сполуки застосовують завдяки відповідним хімічним, фізичним чи ізотопним властивостям; конкретна роль залежить від матеріалу та конструкції.

Імплантати

Елемент «Титан», його певні сполуки або ізотопи знаходять застосування в медицині, діагностиці, імплантаційних матеріалах або біологічних процесах.

Пігменти

Сполуки елемента «Титан» використовують для отримання кольору, світіння або зображення завдяки їхній взаємодії зі світлом, теплом чи електронами.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Титан» розташований у періоді 4, групі 4 та d-блоці; класифікація: перехідний метал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяперехідний метал

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 10 · 2

Густина4.506 g/cm³

Температура плавлення1 943 K (1 670 °C)

Температура кипіння3 560 K (3 287 °C)

Електронегативність за Полінгом1.54

Перша енергія йонізації658.8 kJ/mol

Спорідненість до електрона7.289 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Титан» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 22.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 47.867(1). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Титан» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Титан» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.