Propiedades químicas y físicas de titanio

El titanio es un metal fuerte utilizado en implantes humanos, aviones y muchos otros productos. Aquí hay datos sobre este elemento útil:

hechos básicos

número atómico de titanio : 22
símbolo : ti
peso atómico : 47.88
descubrimiento: william gregor 1791 (inglaterra)
configuración electrónica : [ar] 4s² 3d²
origen de la palabra: titanes latinos: en la mitología, los primeros hijos de la tierra

isótopos

Hay 26 isótopos conocidos de titanio que van desde ti-38 hasta ti-63. El titanio tiene cinco isótopos estables con masas atómicas 46-50. El isótopo más abundante es el ti-48, que representa el 73.8% de todo el titanio natural.

propiedades

El titanio tiene un punto de fusión de 1660 +/- 10 ° C, punto de ebullición de 3287 ° C, gravedad específica de 4.54, con una valencia de 2, 3 o 4. El titanio puro es un metal blanco brillante con baja densidad, alta resistencia , y alta resistencia a la corrosión. Es resistente a los ácidos sulfúricos y clorhídricos diluidos , al gas de cloro húmedo, a la mayoría de los ácidos orgánicos y a las soluciones de cloruro. El titanio es solo dúctil cuando no tiene oxígeno. El titanio se quema en el aire y es el único elemento que se quema en el nitrógeno.

el titanio es dimórfico, con la forma hexagonal a cambiando lentamente a la forma cúbica b alrededor de 880 ° c. el metal se combina con oxígeno a temperaturas de calor rojo y con cloro a 550 ° c. El titanio es tan fuerte como el acero, pero es un 45% más ligero. El metal es 60% más pesado que el aluminio, pero es el doble de resistente.

Se considera que el metal de titanio es fisiológicamente inerte. El dióxido de titanio puro es razonablemente transparente, con un índice de refracción extremadamente alto y una dispersión óptica mayor que la de un diamante. El titanio natural se vuelve altamente radiactivo al ser bombardeado con deuterones.

usos

El titanio es importante para alear con aluminio, molibdeno, hierro, manganeso y otros metales. Las aleaciones de titanio se utilizan en situaciones en las que se requiere una resistencia ligera y la capacidad de soportar temperaturas extremas (por ejemplo, aplicaciones aeroespaciales). El titanio se puede utilizar en plantas de desalinización. el metal se usa frecuentemente para componentes que deben exponerse al agua de mar. Se puede usar un ánodo de titanio recubierto con platino para proporcionar protección catódica contra la corrosión del agua de mar.

Debido a que es inerte en el cuerpo, el metal de titanio tiene aplicaciones quirúrgicas. El dióxido de titanio se usa para hacer piedras preciosas hechas por el hombre, aunque la piedra resultante es relativamente blanda. El asterismo de los zafiros estrella y los rubíes es el resultado de la presencia de tio ₂ . El dióxido de titanio se utiliza en la pintura de la casa y la pintura de artistas. La pintura es permanente y proporciona una buena cobertura. Es un excelente reflector de radiación infrarroja. La pintura también se utiliza en observatorios solares.

Los pigmentos de óxido de titanio representan el mayor uso del elemento. El óxido de titanio se usa en algunos cosméticos para dispersar la luz. El tetracloruro de titanio se usa para iridizar el vidrio. Dado que el compuesto emite fuertes humos en el aire, también se utiliza para producir pantallas de humo.

fuentes

El titanio es el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre. Casi siempre se encuentra en rocas ígneas. Ocurre en rutilo, ilmenita, esfeno y muchos minerales de hierro y titanatos. El titanio se encuentra en las cenizas de carbón, las plantas y en el cuerpo humano. El titanio se encuentra en el sol y en los meteoritos. Las rocas de la misión Apolo 17 a la Luna contenían hasta 12.1% de tio ₂ . Las rocas de misiones anteriores mostraron porcentajes más bajos de dióxido de titanio. Las bandas de óxido de titanio se ven en los espectros de las estrellas tipo m. En 1946, el kroll demostró que el titanio se podía producir comercialmente reduciendo el tetracloruro de titanio con magnesio.

datos físicos

clasificación del elemento: metal de transición
densidad (g / cc): 4,54
punto de fusión (k): 1933
punto de ebullición (k): 3560
Apariencia: metal brillante de color gris oscuro
radio atómico (pm): 147
volumen atómico (cc / mol): 10,6
radio covalente (pm): 132
radio iónico : 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
calor específico (@ 20 ° cj / g mol): 0.523
calor de fusión (kj / mol): 18.8
calor de evaporación (kj / mol): 422.6
temperatura debye (k): 380.00
número de negatividad de pauling: 1.54
primera energía ionizante (kj / mol): 657.8
estados de oxidación : 4, 3
estructura de celosía: 1.588
constante de red (Å): 2.950
Número de registro cas : 7440-32-6

trivialidades

El titanio fue descubierto en una arena negra conocida como ilmenita. La ilmenita es una mezcla de óxidos de hierro y óxidos de titanio.
William Gregor era el pastor de la parroquia de Mannacan cuando descubrió el titanio. llamó a su nuevo metal 'manaccanita'.
el químico alemán martin klaproth redescubrió el nuevo metal de gregor y lo llamó titanio en honor a los titanes, seres mitológicos griegos de la tierra. El nombre 'titanio' fue preferido y finalmente adoptado por otros químicos, pero reconoció a Gregor como el descubridor original.
El titanio puro no fue aislado hasta 1910 por Matthew Hunter - 119 años después de su descubrimiento.
aproximadamente el 95% de todo el titanio se usa en la producción de dióxido de titanio, tio ₂ . El dióxido de titanio es un pigmento blanco extremadamente brillante que se usa en pinturas, plásticos, pasta de dientes y papel.
El titanio se usa en procedimientos médicos porque no es tóxico ni reactivo en el cuerpo.