Propriedades químicas e físicas de titânio

O titânio é um metal forte usado em implantes humanos, aeronaves e muitos outros produtos. Aqui estão os fatos sobre esse elemento útil:

• Número atômico de titânio: 22
• Símbolo: Ti
• Peso atômico: 47.88
• Descoberta: William Gregor 1791 (Inglaterra)
• Configuração eletrônica: [Ar] 4s² 3d²
• Origem da palavra: Titãs latinos: na mitologia, os primeiros filhos da Terra

Existem 26 isótopos conhecidos de titânio, variando de Ti-38 a Ti-63. O titânio possui cinco isótopos estáveis ​​com massas atômicas 46-50. O isótopo mais abundante é o Ti-48, responsável por 73,8% de todo o titânio natural.

O titânio tem um ponto de fusão de 1660 +/- 10 ° C, ponto de ebulição de 3287 ° C, gravidade específica de 4,54, com valência de 2, 3 ou 4. O titânio puro é um metal branco brilhante com baixa densidade, alta resistência e alta resistência à corrosão. É resistente à diluição sulfúrica e ácidos clorídricos, gás de cloro úmido, a maioria dos ácidos orgânicos e soluções de cloreto. O titânio é dúctil apenas quando está livre de oxigênio. O titânio queima no ar e é o único elemento que queima nitrogênio.

O titânio é dimórfico, com a forma hexagonal a mudando lentamente para a forma b cúbica em torno de 880 ° C. O metal combina com o oxigênio em temperaturas de calor vermelho e com cloro a 550 ° C. O titânio é tão forte quanto o aço, mas é 45% mais leve. O metal é 60% mais pesado que o alumínio, mas é duas vezes mais forte.

O metal de titânio é considerado fisiologicamente inerte. O dióxido de titânio puro é razoavelmente claro, com um índice extremamente alto de refração e uma dispersão óptica maior que a de um diamante. O titânio natural torna-se altamente radioativo após o bombardeio com deuterons.

O titânio é importante para a liga com alumínio, molibdênio, ferro, manganês e outros metais. As ligas de titânio são usadas em situações em que são necessárias resistência leve e capacidade de suportar extremos de temperatura (por exemplo, aplicações aeroespaciais). O titânio pode ser usado em instalações de dessalinização. O metal é freqüentemente usado para componentes que devem ser expostos à água do mar. Um ânodo de titânio revestido com platina pode ser usado para fornecer proteção catódica contra a corrosão da água do mar.

Por ser inerte no corpo, o metal de titânio tem aplicações cirúrgicas. O dióxido de titânio é usado para fazer pedras artificiais, embora a pedra resultante seja relativamente macia. O asterismo de safiras e rubis estrelados é resultado da presença de TiO₂. O dióxido de titânio é usado em pinturas domésticas e pinturas artísticas. A tinta é permanente e oferece boa cobertura. É um excelente refletor de radiação infravermelha. A tinta também é usada em observatórios solares.

Os pigmentos de óxido de titânio representam o maior uso do elemento. O óxido de titânio é usado em alguns cosméticos para dispersar a luz. O tetracloreto de titânio é usado para iridizar o vidro. Como o composto vomita fortemente no ar, também é usado para produzir cortinas de fumaça.

O titânio é o nono mais elemento abundante na crosta terrestre. É quase sempre encontrado em rochas ígneas. Ocorre em rutilo, ilmenita, esfeno e muitos minérios de ferro e titanatos. O titânio é encontrado na cinza de carvão, nas plantas e no corpo humano. O titânio é encontrado ao sol e em meteoritos. Rochas da missão Apollo 17 à Lua continham até 12,1% de TiO₂. Rochas de missões anteriores mostraram porcentagens mais baixas de dióxido de titânio. As bandas de óxido de titânio são vistas em espectros de estrelas do tipo M. Em 1946, Kroll mostrou que o titânio podia ser produzido comercialmente reduzindo o tetracloreto de titânio com magnésio.

• Classificação do elemento:Metal de transição
• Densidade (g / cc): 4.54
• Ponto de fusão (K): 1933
• Ponto de ebulição (K): 3560
• Aparência: Metal brilhante, cinza escuro
• Raio atômico (PM): 147
• Volume atômico (cc / mol): 10.6
• Raio Covalente (PM): 132
• Raio Iônico: 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
• Calor específico (A 20 ° C J / g mol): 0.523
• Calor de fusão (kJ / mol): 18.8
• Calor de evaporação (kJ / mol): 422.6
• Temperatura do Debye (K): 380.00
• Pauling Negatividade Número: 1.54
• Primeira energia ionizante (kJ / mol): 657.8
• Estados de oxidação: 4, 3
• Estrutura de treliça: 1.588
• Constante da Malha (Å): 2.950
• Número do Registro CAS: 7440-32-6

• O titânio foi descoberto em uma areia negra conhecida como ilmenita. A ilmenita é uma mistura de óxidos de ferro e óxidos de titânio.
• William Gregor era o pastor da paróquia de Mannacan quando descobriu o titânio. Ele chamou seu novo metal de 'manaccanita'.
• O químico alemão Martin Klaproth redescobriu o novo metal de Gregor e o nomeou de titânio em homenagem aos Titãs, seres mitológicos gregos da Terra. O nome "titânio" foi preferido e adotado por outros químicos, mas reconheceu Gregor como o descobridor original.
• O metal de titânio puro não foi isolado até 1910 por Matthew Hunter - 119 anos após sua descoberta.
• Aproximadamente 95% de todo o titânio é usado na produção de dióxido de titânio, TiO₂. O dióxido de titânio é um pigmento branco extremamente brilhante usado em tintas, plásticos, pasta de dente e papel.
• O titânio é usado em procedimentos médicos porque não é tóxico e não reativo no organismo.

• Laboratório Nacional Los Alamos (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Manual de Química de Lange (1952)
• Manual do CRC de Química e Física (18ª Ed.)
• Banco de dados ENSDF da Agência Internacional de Energia Atômica (outubro de 2010)