Титанијум

Из Википедије, слободне енциклопедије
(преусмерено са Ti)
Титанијум,  22Ti
Ti,22.jpg
Општа својства
Име, симбол титанијум, Ti
Титанијум у периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон


Ti

Zr
скандијумтитанијумванадијум
Атомски број (Z) 22
Група, периода група 4, периода 4
Блок d-блок
Категорија   прелазни метал
Рел. ат. маса (Ar) 47,867 u
Ел. конфигурација [Ar]3d24s2
по љускама
2, 8, 10, 2
Физичка својства
Боја сребрнобела
Агрегатно стање чврсто
Тачка топљења 1.941 K (1.668 °‍C)
Тачка кључања 3.560 K (3.287 °C)
Густина 4507 kg/m3
Моларна запремина 10,64×10−3 m3/mol
Топлота фузије 15,45 kJ/mol
Топлота испаравања 421 kJ/mol
Притисак паре 0,49 Pa (1.933 K)
Сп. топл. капацитет 520 J/(kg·K)
Атомска својства
Оксидациона стања 2, 3, 4
Особине оксида амфотерни
Електронегативност 1,54 (Полинг)
1,32 (Олред)
Енергије јонизације 1: 658,8 kJ/mol
2: 1309,8 kJ/mol
3: 2652,5 kJ/mol
(остале)
Атомски радијус 140 (176) pm
Ковалентни радијус 136 pm
Остало
Кристална структура збијена хексагонална (HCP)
Хексагонална збијена кристална структура за титанијум
Брзина звука 4.140 m/s (293,15 K)
Топл. водљивост 21,9 W/(m·K)
Сп. ел. водљивост 2,34×106 S/m
Мосова тврдоћа 6
CAS број 7440-32-6
референцеВикиподаци

Титанијум (Ti, лат. titanium) метал је IVB групе познате и као група прелазних метала.[1][2] Има 22 изотопа чије се атомске масе налазе између 41 do 53. Изотопи од 46 до 50 су постојани.

Историјат[уреди]

Открио га је G.W. Creeda 1791. године у току испитивања магнетног песка нађеног у Менахану, па је овај елеменат назвао менахин. Независно од првог открића открио га је у рутилу M.H. Klaproth w 1795. године. Он га је назвао титанијумом и показао да је идентичан са Грегоровим менахином. Берцелијус је 1825. успео да изолује метал, мада не баш сасвим чист.

Налажење[уреди]

Заступљен је у земљиној кори у количини од 5000 ppm (ang. parts per million), у облику минерала: илменита, рутила и титанита. Иако се сматра ретким елементом, без обзира што се његове концентроване наслаге ретко налазе, он је отприлике десети елеменат по заступљености у природи, а од метала су заступљенији само алуминијум и гвожђе. Јавља се у облику оксида, TiO2, свог најважнијег једињења и то као рутил (тетрагоналан), брукит (орторомбичан) и анатас (тетраромбичан).

Добијање[уреди]

Најчешће се добија из руде рутила. Рутил се претвара у титанијум-тетрахлорид хлоровањем у присуству угљеника у стубовима обложеним циглама при температури од 700 °C-1000 °C.

2TiO2 + 3C + 4Cl2 = 2TiCl4 + 2CO + CO2

Титанијум-тетрахлорид се редукује металним магнезијумом или натријумом у атмосфери аргона на 700 °C. Дестилација у вакууму или испирање са 2% азотном киселином омогућава да се добије метал без магнезијума или натријума, али је он тада у облику финих гранула. Производња метала у блоковима или сличним облицима је тешка јер на високим температурама које су потребне за топљење (1665 °C) титанијум лако реагује са кисеоником и азотом из ваздуха и са облогом пећи. Блокови се праве топљењем у лучним електричним пећима под смањеним притиском у теглама од бакра које се хладе водом.

Особине[уреди]

Титанијум је специфично лак и мекан метал, а по хемијским особинама личи на силицијум. На кисеонику уз загревање сагорева дајући титанијум-диоксид. Са азотом на 800 °C гради нитрид TiN. Киселине не делују лако на њега. Врућа разблажена сумпорна киселина са њим даје сулфат уз издвајање водоника, а концентрована дисулфат уз издвајање сумпор-диоксида. Азотна киселина га претвара у титанијумову киселину Ti(OH)4. Позната је постојаност титанијума према корозији посебно према морској води, па је нашао примену и у бродоградњи.[1]

Једињења[уреди]

Гради једињења у којима му је оксидациони број +2, +3 и +4. Његово најважније једињење је титанијум-диоксид, али су познати и TiO и Ti2O3.

Значај[уреди]

Елементарни титанијум није отрован, али неке његове соли јесу. Легуре титанијума су веома лаке и механички издржљиве - посебно на развлачење и због тога се користе у авио-индустрији, а такође и за прављење бицикала и других спортских справа. Легуре титанијума имају много боље особине од легура алуминијума али су од њих знатно скупље те су због тога мање заступљене. Титанијум-диоксид се користи као додатак за избељивање у пастама, прашцима и фарбама.

Референце[уреди]

  1. 1,0 1,1 Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  2. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0131755536. 

Спољашње везе[уреди]

Медији везани за чланак Титанијум на Викимедијиној остави