Титан

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Титан  (22Ti)
Titan-crystal bar.JPG
Општи својства
Име и симбол титан (Ti)
Изглед сребреносиво-белузлаво метален
Титанот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Нихониум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Московиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Тенесин (непознати хемиски својства)
Оганесон (непознати хемиски својства)


Ti

Zr
скандиумтитанванадиум
Атомски број 22
Стандардна атомска тежина (±) (Ar) 47,867(1)[1]
Категорија   преоден метал
Група и блок група 4, d-блок
Периода IV периода
Електронска конфигурација [Ar] 3d2 4s2
по обвивка
2, 8, 10, 2
Физички својства
Фаза цврста
Точка на топење 1941 K ​(1668 °C)
Точка на вриење 3560 K ​(3287 °C)
Густина близу с.т. 4,506 g/cm3
кога е течен, при т.т. 4,11 g/cm3
Топлина на топење 14,15 kJ/mol
Топлина на испарување 425 kJ/mol
Моларен топлински капацитет 25,060 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558
Атомски својства
Оксидациони степени 4, 3, 2, 1, −1, −2[2] ​(амфотерен оксид)
Електронегативност Полингова скала: 1,54
Енергии на јонизација I: 658,8 kJ/mol
II: 1309,8 kJ/mol
II: 2652,5 kJ/mol
(повеќе)
Атомски полупречник емпириски: 147 pm
Ковалентен полупречник 160±8 pm
Разни податоци
Кристална структура шестаголна збиена (шаз)
Кристалната структура на титанот
Брзина на звукот тенка прачка 5090 m/s (при с.т.)
Топлинско ширење 8,6 µm/(m·K) (при 25 °C)
Топлоспроводливост 21,9 W/(m·K)
Електрична отпорност 420 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредување парамагнетно
Модул на растегливост 116 GPa
Модул на смолкнување 44 GPa
Модул на збивање 110 GPa
Поасонов сооднос 0,32
Мосова тврдост 6,0
Викерсова тврдост 830–3420 MPa
Бринелова тврдост 716–2770 MPa
CAS-број 7440-32-6
Историја
Откриен Вилијам Грегор (1791)
Првпат издвоен Јенс Јакоб Берцелиус (1825)
Именуван од Мартин Хајнрих Клапрот (1795)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на титанот
изо ПЗ полураспад РР ЕР (MeV) РП
44Ti веш 63 г ε 44Sc
γ 0,07D, 0,08D
46Ti 8,0% 46Ti е стабилен со 24 неутрони
47Ti 7,3% 47Ti е стабилен со 25 неутрони
48Ti 73,8% 48Ti е стабилен со 26 неутрони
49Ti 5,5% 49Ti е стабилен со 27 неутрони
50Ti 5,4% 50Ti е стабилен со 28 неутрони
· наводи

Титан (Ti, лат. titanium) е метал од IVB група.[3][4] Има 22 изотопи чии атомски маси се наоѓаат измеѓу 41 и 53. Изотопите од 46 до 50 се постојани.

Историја[уреди | уреди извор]

Титан е откриен од G.W. Creeda во 1791 година за време на истражувањето на магнетниот песок најден на Менахан, па затоа овој елемент го нарекол менахин. Независон од првото откривање , го октирл M.H. Klaproth во 1795 година. Тој и го нарекол титан и го докажал дека е идентичен со менханинот на Грегор. Верцелиус во 1825 година успеал да го изолеира металот, но не баш сосема чист.

Откривање[уреди | уреди извор]

Застапен е во земјината кора во количина од 5000 ppm (ang. parts per million), во облик на минерали: илменит, рутил и татанит. Иако се смета за доста редок елемент, без оглед на тоа што неговите концентрирани наслаги ретко се наоѓаат, тој е скоро меѓу десетте елементи по застапеност во природата, а од металите позастапени се само алимуниум и железо. Се јавува во облик на оксид, TiO2, на своето најважно соединение и тоа како рутил (тетрагонален), брукит (орторомбичен) и анатас (тетраромбичен).

Добивање[уреди | уреди извор]

Најчесто се добива од рудата рутил. Рутилот се претвора во титан-тетрахлорид со хлорирање на температура од 700°С-1000°С.

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

Титан-тетрахлорид се редуцира со метален магнезиум или натриум во атмосфера аргона на 700°С. Дестилација во вакуум или испирање со 2% азотна киселина овозможува да се добие метал без магнезиум или натриум, но тогаш тој е во облик на фини гранули. Поризводството на металот во слични облици е тешко, бидејќи на високи температури кои се потребни за топење (1665°С), титанот лесно реагира со кислород и азот од воздух.

Карактеристики[уреди | уреди извор]

Титанот е специгично лесен и мек метал, а по хемиските карактеристики и својства наликува на сицилиум. На кислород со загревање согорува ослободувајќи титан-диоксид. Со азот на 800°С гради нитрид TiN. Киселините не делуваат лесно на него. Топла, разредена сулфурна киселина со него дава сулфат со издвојување на водород, а концентрираната дисулфат со издвојување дава сулфур диоксид. Азотната киселина го претвора во титанова киселина Ti(OH)4. Познат е постојаноста на титанот кон корозијата посебно кон морската вода, па така нашол примена во бродоградежништвото.

Соединенија[уреди | уреди извор]

Гради соединенија во кои негови оксидациони броеви се +2, +3, +4. Негово најважно соединение е титан диоксид, но познати се и TiO и Ti2O3.

Значење[уреди | уреди извор]

Елементарен титан не е отровен, но некои негови соли се отровни. Легурите на титанот се доста лесни и механички издржливи - посебно на развлекување и пораид тоа се кроистат и во авио-индустријата, а исто така и за правење на велосипеди и други спортски справи. Легурите на титанот имаат многу подоври особини од легурите на алуминиумот, но тие се значајно поскапи од нив, па затоа се и помалку употребувани. Титан диоксид се користи како додаток за избелување во пастите, прашоците и фарбите.

Галерија[уреди | уреди извор]

Извори[уреди | уреди извор]

  1. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. Andersson, N. (2003). Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm. „J. Chem. Phys.“ том  118: 10543. doi:10.1063/1.1539848. Bibcode2003JChPh.118.3543A. http://bernath.uwaterloo.ca/media/257.pdf. 
  3. Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga.
  4. Housecroft C. E., Sharpe A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0131755536.


Периоден систем на елементите
Група 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Алкални метали Земно­алкални метали Пникто­гени Хал­ко­гени Хало­гени Благо­родни гасови
Периода

I

водо­род
1
хе­лиум
2
II
ли­тиум
3
бери­лиум
4
бор
5
јагле­род
6
азот
7
кисло­род
8
флуор
9
неон
10
III
нат­риум
11
магне­зиум
12
алуми­ниум
13
сили­циум
14
фосфор
15
сулфур
16
хлор
17
аргон
18
IV
ка­лиум
19
кал­циум
20
скан­диум
21
титан
22
Ti
вана­диум
23
хром
24
манган
25
железо
26
кобалт
27
никел
28
бакар
29
цинк
30
галиум
31
герма­ниум
32
арсеник
33
селен
34
бром
35
крип­тон
36
V
руби­диум
37
строн­циум
38
итриум
39
цирко­ниум
40
нио­биум
41
моли­бден
42
техни­циум
43
руте­ниум
44
ро­диум
45
пала­диум
46
сребро
47
кад­миум
48
индиум
49
калај
50
анти­мон
51
телур
52
јод
53
ксенон
54
VI
це­зиум
55
ба­риум
56
1 asterisk
луте­циум
71
хаф­ниум
72
тантал
73
вол­фрам
74
ре­ниум
75
ос­миум
76
иридиум
77
пла­тина
78
злато
79
жива
80
талиум
81
олово
82
биз­мут
83
поло­ниум
84
астат
85
радон
86
VII
фран­циум
87
ра­диум
88
2 asterisks
лорен­циум
103
радер­фордиум
104
дуб­ниум
105
сибор­гиум
106
бо­риум
107
ха­сиум
108
мајт­нериум
109
фарм­штатиум
110
рент­гениум
111
копер­нициум
112
нихо­ниум
113
флеро­виум
114
моско­виум
115
ливер­мориум
116
тене­син
117
ога­несон
118
1 asterisk
лантан
57
цериум
58
празе­одиум
59
нео­диум
60
проме­тиум
61
сама­риум
62
евро­пиум
63
гадоли­ниум
64
тер­биум
65
диспро­зиум
66
хол­миум
67
ербиум
68
талиум
69
итер­биум
70
 
2 asterisks
акти­ниум
89
то­риум
90
протак­тиниум
91
ура­ниум
92
непту­ниум
93
плуто­ниум
94
амери­циум
95
кириум
96
берк­лиум
97
калифор­ниум
98
ајнштај­ниум
99
фер­миум
100
менде­левиум
101
нобел­лиум
102
 

црно=цврста зелено=течна црвено=гасна grey=непозната Боја на атомскиот број ја прикажува агрегатната состојба (при 0 °C и 1 атм)
Првичен Од распад Вештачки Границата го прикажува природното наоѓање на елементот
Позадинска боја прикажува поткатегорија во трендот метал-металоид-неметал:
Метал Металоид Неметал непознати
хемиски
својства
Алкален метал Земноалкален метал Ланта­ноид Актиноид Преоден метал Слаб метал Пов-атом. неметал Двоатом. неметал Благороден гас