Титанијум

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


Ti

Zr
скандијумтитанијумванадијум
Атомски број (Z) 22
Група, блок група 4, d-блок
Периода периода 4
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 1941 K (1668 °C)
Тачка кључања 3560 K (3287 °C)
Густина 4507 kg/m3
Моларна запремина 10,64×10−3 m3/mol
Топлота фузије 15,45 kJ/mol
Топлота испаравања 421 kJ/mol
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
Кристална структура збијена хексагонална (HCP)
Хексагонална збијена кристална структура за титанијум
Брзина звука 4140 m/s (293,15 K)
Топл. водљивост 21,9 W/(m·K)
Сп. ел. водљивост 2,34×106 S/m
Мосова тврдоћа 6
референцеВикиподаци

Титанијум (Ti, лат. titanium) је метал IVB групе.[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.

Извори[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]