Titani

Bài này nói về một nguyên tố hóa học. Xem các nghĩa khác, ví dụ như vệ tinh Titan của Sao Thổ, từ titan (định hướng)

Titani, 22Ti
Quang phổ vạch của titani
Tính chất chung
Tên, ký hiệu	Titani, Ti
Phiên âm	/taɪˈteɪniəm/ tye-TAY-nee-əm
Hình dạng	Ánh kim bạc xám-trắng
Titani trong bảng tuần hoàn
– ↑ Ti ↓ Zr Scandi ← Titani → Vanadi
Số nguyên tử (Z)	22
Khối lượng nguyên tử chuẩn (±) (Ar)	47.867(1)[1]
Phân loại	kim loại chuyển tiếp
Nhóm, phân lớp	4, d
Chu kỳ	Chu kỳ 4
Cấu hình electron	[Ar] 4s2 3d2
mỗi lớp	2, 8, 10, 2
Tính chất vật lý
Màu sắc	Ánh kim bạc xám-trắng
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy	1941 K ​(1668 °C, ​3034 °F)
Nhiệt độ sôi	3560 K ​(3287 °C, ​5949 °F)
Mật độ	4,506 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏng	ở nhiệt độ nóng chảy: 4.11 g·cm−3
Nhiệt lượng nóng chảy	14,15 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi	425 kJ·mol−1
Nhiệt dung	25,060 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa	4, 3, 2, 1, 0, -1, -2[2] ​lưỡng tính
Độ âm điện	1,54 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 658,8 kJ·mol−1 Thứ hai: 1309,8 kJ·mol−1 Thứ ba: 2652,5 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị	thực nghiệm: 147 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị	160±8 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	​Lục phương
Vận tốc âm thanh	que mỏng: 5.090 m·s−1 (ở r.t.)
Độ giãn nở nhiệt	8,6 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C)
Độ dẫn nhiệt	21.9 W·m−1·K−1
Điện trở suất	ở 20 °C: 420 n Ω·m
Tính chất từ	Thuận từ
Mô đun Young	116 GPa
Mô đun cắt	44 GPa
Mô đun khối	110 GPa
Hệ số Poisson	0,32
Độ cứng theo thang Mohs	6,0
Độ cứng theo thang Vickers	970 MPa
Độ cứng theo thang Brinell	716 MPa
Số đăng ký CAS	7440-32-6
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Titani
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 44Ti Tổng hợp 63 năm ε - 44Sc γ 0.07D, 0.08D - 46Ti 8.0% 46Ti ổn định với 24 neutron 47Ti 7.3% 47Ti ổn định với 25 neutron 48Ti 73.8% 48Ti ổn định với 26 neutron 49Ti 5.5% 49Ti ổn định với 27 neutron 50Ti 5.4% 50Ti ổn định với 28 neutron

Titani hay titanium là một nguyên tố hóa học, một kim loại, có ký hiệu là Ti và số thứ tự trong bảng tuần hoàn là 22. Titani là một kim loại chuyển tiếp có màu trắng bạc, tỉ trọng thấp và độ bền cao. Titani không bị ăn mòn trong nước biển, nước cường toan và chlor.

Titani được William Gregor phát hiện ở Cornwall, Anh năm 1791, và nó được Martin Heinrich Klaproth đặt tên theo tên titan trong thần thoại Hy Lạp. Nguyên tố xuất hiện trong các tích tụ khoáng sản, chủ yếu ở dạng rutil và ilmenit, các khoáng này phân bố rộng khắp trong vỏ Trái Đất và thạch quyển, và nó cũng được tìm thấy trong hầu hết các sinh vật sống, vực nước, đá, và đất.^[3] Kim loại được tách ra từ các quặng chính của titani bằng phương pháp Kroll^[4] và công nghệ Hunter. Hợp chất phổ biến nhất là titani dioxide là một chất quang xúc tác phổ biến và được sử dụng trong công nghiệp sản xuất chất tạo màu trắng.^[5] Các hợp chất khác gồm titani tetrachloride (TiCl₄), thành phần của smoke screens and catalysts; và titani trichloride (TiCl₃), được dùng làm chất xúc tác trong sản xuất polypropylen.^[3]

Titani được dùng trong các hợp kim cứng và nhẹ (đặc biệt là với sắt và nhôm) được ứng dụng trong các động cơ phản lực, tên lửa hành trình, và phi thuyền, quân đội, quy trình công nghiệp (hóa học và hóa dầu, nhà máy lọc nước biển và giấy), hệ tự động, thực phẩm nông nghiệp, bộ phận giả trong y học, cấy chỉnh hình, chân răng nhân tạo (dental implant), thiết bị nội nha, đồ thể thao, trang sức, điện thoại di động, và các ứng dụng khác.^[3]

Hai tính chất được ứng dụng nhiều nhất ở dạng kim loại là chống ăn mòn và tỉ lệ độ bền-tỉ trọng cao nhất trong tất cả các nguyên tố kim loại.^[6] Ở dạng không tạo hợp kim, titani bền như thép, nhưng nhẹ hơn.^[7] titani có dạng thù hình^[8] và 5 đồng vị tự nhiên ⁴⁶Ti đến ⁵⁰Ti, với ⁴⁸Ti là loại phổ biến nhất (73,8%).^[9] Mặc dù chúng có cùng số electron hóa trị và cùng nhóm trong bảng tuần hoàn, titani và zirconi khác nhau nhiều điểm về tính chất hóa học và vật lý.

1. ^ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
2. ^ Andersson, N.; và đồng nghiệp (2003). “Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm” (PDF). J. Chem. Phys. 118: 10543. Bibcode:2003JChPh.118.3543A. doi:10.1063/1.1539848.
3. ^ ^{a b c} “titanium”. Encyclopædia Britannica. 2006. Truy cập ngày 29 tháng 12 năm 2006.
4. ^ Lide, D. R. biên tập (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
5. ^ Krebs, Robert E. (2006). The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide (ấn bản thứ 2). Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 0-313-33438-2.
6. ^ Donachie, Matthew J., Jr. (1988). titaniUM: A Technical Guide. Metals Park, OH: ASM International. tr. 11. ISBN 0-87170-309-2.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
7. ^ Barksdale 1968, tr. 738Lỗi harv: không có mục tiêu: CITEREFBarksdale1968 (trợ giúp)
8. ^ “titanium”. Columbia Encyclopedia (ấn bản thứ 6). New York: Columbia University Press. 2000–2006. ISBN 0-7876-5015-3. Bản gốc lưu trữ ngày 18 tháng 11 năm 2011. Truy cập ngày 14 tháng 7 năm 2021.
9. ^ Barbalace, Kenneth L. (2006). “Periodic Table of Elements: Ti – titanium”. Truy cập ngày 26 tháng 12 năm 2006.