Titán (elem)
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Általános | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Név, vegyjel, rendszám | titán, Ti, 22 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elemi sorozat | átmeneti fémek | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Csoport, periódus, mező | 4, 4, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Megjelenés | ezüstös fémes |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomtömeg | 47.867(1) g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronszerkezet | [Ar] 3d2 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronok héjanként | 2, 8, 10, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fizikai tulajdonságok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Halmazállapot | szilárd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sűrűség (szobahőm.) | 4.506 g/cm³ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sűrűség a f.p.-on | 4.11 g/cm³ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Olvadáspont | 1941 K (1668 °C, 3034 °F) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Forráspont | 3560 K (3287 °C, 5949 °F) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Olvadáshő | 14.15 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Párolgáshő | 425 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hőkapacitás | (25 °C) 25.060 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomi tulajdonságok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristályszerkezet | hexagonális | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidációs állapotok | +4 (amfoter oxid) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativitás | 1.54 (Pauling skála) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionizációs energia (részletek) |
1.: 658.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.: 1309.8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.: 2652.5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomsugár | 140 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomsugár (számított) | 176 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalens sugár | 136 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Egyebek | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mágnesesség | ??? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektromos ellenállás | (20 °C) 0.420 µΩ·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hővezetőképesség | (300 K) 21.9 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hőtágulás | (25 °C) 8.6 µm/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hangsebesség (vékony rúd) | (r.t.) 5090 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young modulusz | 116 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nyírási modulusz | 44 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulusz | 110 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson arányszám | 0.32 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs keménység | 6.0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vickers keménység | 970 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell keménység | 716 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS szám | 7440-32-6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fontosabb izotópok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hivatkozások | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A titán a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Ti, rendszáma 22. Az átmeneti fémek közé tartozik.
[szerkesztés] Története
Az elemet Klaproth német vegyész fedezte fel 1795-ben, és a Titánokról nevezte el, akik a görög mitológiában az Ég és a Föld gyermekei voltak, és akiket arra kárhoztattak, hogy a Föld mélyének rejtett tüzei között éljenek. Nagy tisztaságú formában csak sokkal később nyerték ki, Hunter 1910-ben a titán-kloridot (TiCl4) nátriummal (Na) redukálva állított elő először tisztán titánt.
[szerkesztés] Előfordulása
A titán, amely a földkéreg 0,63%-át adja, nagyon gyakori elem (a kilencedik leggyakoribb elem). Annak oka, hogy régen kevéssé ismerték, annak tulajdonítható, hogy a tiszta fémet igen nehéz volt előállítani, illetve előfordulása meglehetősen szétszórt.
Két legfontosabb ásványa az ilmenit (FeTiO3) és a rutil (TiO2).
[szerkesztés] Előállítása és felhasználása
1932-ben a luxemburgi Wilhelm Kroll állította elő a titánt titán-kloridból fémkalciummal (Ca), majd később magnéziummal (Mg), illetve nátriummal (Na). Ezen eljárások költségessége megakadályozta a titán kereskedelmi hasznosítását, azonban kedvező tulajdonságai (kis sűrűség, jó mechanikai szilárdság, előnyös ötvöző tulajdonságok) indokolták felhasználását. Fő felhasználási területe még ma is a repülőgépipar, mind a motorok, mind a repülőgéptestek előállításához, de széleskörűen használják vegyipari és hajózási berendezések gyártására is. Előállítására még ma is a Kroll-módszer a legelterjedtebb: ilmenitet vagy rutilt hevítenek klór (Cl2) és szén (C) jelenlétében 900 °C-on:
A TiCl4 kinyerhető, majd argonatmoszférában zárt kemencében magnéziumolvadékkal (Mg) redukálható 900 °C-on:





Based on work by