|
|
|
|
|
Símbol: Ti |
Nombre atòmic: 22 |
|
|
Titani |
Titanio |
Titanium |
Titane |
Grup: 4 |
Període: 4 |
|
|
Família: Metalls de
transició |
Configuració electrònica: 1s1 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: William Gregor |
Nacionalitat: Gran Bretanya |
Any: 1791 |
|||
|
Origen del nom: del llatí
titans, que significa la fortaleza dels Titans grecs, fills de la deessa Terra en la
mitologia grega. |
Una mica
d’història: La seva existència fou descoberta en 1791
pel clergue anglès W. Gregor (1761-1817)
quan estudiava minerals. Va separar l’òxid de titani d’una
sorra negra de Cornwall i va anomenar al nou
element menacita. Quatre anys després, el
químic alemàMartin Heinrich Klaproth el va separar del mineral rutil i l’anomenà titani en alusió a la fortaleza dels Titans grecs, fills de la deessa Terra. Es va
preparar en estat pur per primera vegada pel nord-americà M.A.Hunter en 1910. |
||||
|
Estat natural: No es troba mai en estat
pur. Es presenta com un òxid en els minerals ilmenita
(FeTiO3), rutil (TiO2) i titanita (CaO·TiO2·SiO2).
Els dipòsits d’aquests minerals estan localitzats a Nord-Amèrica, Austràlia, Escandinava i
Malàisia. El titani es present en els meteorits i s’ha
detectat al Sol. Algunes roques lunars contenen altes concentracions del diòxid. Les bandes d’òxid de titani
són prominents en els espectres d’estrelles del tipus M. |
Estructura cristal·lina: Sistema Hexagonal |
|
|||
|
Abundància a
l’ésser humà: - |
Abundància
a la Terra: ocupa el 9è lloc en la classificació dels
elements més abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 3000 ppb (parts per
bilió) en pes. |
|||
|
Propietats |
|||||||
|
Físiques |
Massa
atòmic (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
|||
|
47,867 |
4540 |
6 |
10,64 |
||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
|||
|
sòlid |
1933,2 |
3558 |
|
||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
|||
|
1,47 |
0,90 (Ti+2) 0,79 (Ti+3) 0,68 (Ti+4) |
1,32 |
|
||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
||
|
7,6 |
658 |
1310,3 |
2652,5 |
-1, +2, +3, +4 |
|||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
||
|
23,8 |
1,54 |
14,6 |
|
||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
||
|
470,0 |
20,9 |
429,00 |
526,68 |
21,90 |
|||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: les
pólvores del metall de titani tenen perill de foc. Els compostos TiCl3 i
TiCl4 són corrosius. Les sals de titani són
relativament inofensives. Una sobre-exposició
a la pols de titani pot causar dolor en el pit, tos i dificultats per
respirar. El contacte amb la pell i els ulls pot provocar irritació. |
||||
|
-0,86 TiO2+/Ti (solució àcida) |
Metall |
||||||
|
Característiques: |
|
||||||
|
En estat compacte és un metall blanc brillant,
molt dur i summament trencadís en fred, però fàcilment
mal·leable i dúctil al roig. Té una densitat baixa i una
resistència a la corrosió excel·lent. És fisiològicament inert. |
|||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància % |
Altres |
|
Titani – 44 |
22 |
22 |
44Ti |
67 anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Titani – 45 |
22 |
23 |
45Ti |
3,078 hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Titani – 46 |
22 |
24 |
46Ti |
Estable |
8,25 |
|
|
Titani – 47 |
22 |
25 |
47Ti |
Estable |
7,44 |
|
|
Titani – 48 |
22 |
26 |
48Ti |
Estable |
73,72 |
|
|
Titani – 49 |
22 |
27 |
49Ti |
Estable |
5,41 |
|
|
Titani – 50 |
22 |
28 |
50Ti |
Estable |
5,18 |
|
|
Titani - 51 |
22 |
29 |
51Ti |
5,76 minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Titani - 52 |
22 |
30 |
52Ti |
1,7 minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
El metall
de titani es cobreix amb un estrat d’òxid que normalment el
deixa inactiu. Tanmateix, una vegada encès, amb una flama blanca
espectacular, dona diòxid de titani, TiO2,
i nitrur de titani, TiN. Fins i tot
s’encén en nitrogen pur i forma nitrur de titani: Ti (s) + O2
(g) à TiO2 (s)
2Ti (s) + N2 (g) à 2TiN (s) El titani
reacciona amb l’oxigen a 610º C i amb el nitrogen a 800º C. Reacciona
amb el vapor d’aigua i forma el diòxid
de titani, TiO2 i hidrogen, H2: Ti (s) + 2H2O
(g) à TiO2 (s) + 2H2 (g) No
reacciona amb aigua freda. Reacciona
amb els halògens i dóna halurs de
titani (IV). La reacció amb el fluor exigeix 200ºC de
temperatura: Ti (s) + 2F2
(g) à TiF4 (s) de color blanc Ti (s) + 2I2
(g) à TiI4 (s) de color marró fosc Ti (s) + 2Br2
(g) à TiBr4 (s) de color taronja Ti (s) + 2Cl2
(g) à TiCl4 (l) incolor Amb el
clor també forma el triclorur de titani,
TiCl3 i diclorur de titani, TiCl2. Reacciona
amb l’àcid fluorhídric diluït i forma
l’anió complex (TiF6)3- juntament amb
hidrogen: 2Ti (s) + 12HF (aq) à 2(TiF6)3- (aq)
+ 3H2 (g) + 6H+ (aq) No
reacciona amb àcids minerals a temperatura ambient però si amb
àcid clorhídric calent i forma complexos de titani (III). |
|
Amb aire |
Suau; amb calor; àTiO2; TiN Ti (s) + O2 (g) à TiO |