OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques

Gran enciclopèdia catalana

titani

Símbol delTi, titanio (es), titanium (en)
substantiu masculím
Química

Sumari de l’article

Símbol delTi, titanio (es), titanium (en)
química inorgànica quím inorg
Element metàl·lic de la primera sèrie de transició, de nombre atòmic 22 i símbol Ti, que pertany al grup IVb, de la taula periòdica.

Propietats físiques del titani

nombre atòmic 22
pes atòmic 47,90
estructura electrònica [Ar]3d24s2
estats d’oxidació +2, +3, +4
densitat 4,51 g/ml
punt de fusió 1 660ºC
punt d’ebullició 3 287ºC
radi iònic (Ti+1) 0,96 Å
potencial d’ionització, en eV I: 6,28
II: 13'58
conductivitat tèrmica (a 25ºC) 0,219 W/cm∙K
resistivitat elèctrica (a 20ºC) 42,0 μΩ∙cm
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fou descobert l’any 1791 pel químic anglès William Gregor i aïllat en forma relativament pura per Lars Fredrik Nilson i Petterson l’any 1887. És el novè per ordre d’abundància dels elements presents a l’escorça terrestre, de la qual constitueix un 0,63% en pes. D’altra banda, és abundant als estels del tipus M i a la Lluna. Els seus minerals més importants són la ilmenita (titanat de ferro, FeTiO3) i el rútil (diòxid de titani, TiO2). El titani natural és constituït per una mescla de cinc isòtops estables, amb masses 46 (7,93%), 47 (7,28%), 48 (73,96%), 49 (5,51%) i 50 (5,34%), que determinen un pes atòmic de 47,90. Són coneguts, a més, quatre radioisòtops artificials d’aquest element. L’obtenció del metall és difícil, atesa la reactivitat del titani enfront d’oxigen, nitrogen i carboni a temperatures elevades. Hom l’aconsegueix mitjançant el procediment Kroll, en el qual el tetraclorur (TiCl4), obtingut per cloració dels minerals i purificat per destil·lació fraccionada, és reduït mitjançant magnesi en atmosfera d’argó a 800°C. Hom obté així una esponja de titani que es consolida per fusió. El metall és de color blanc d’argent i presenta dimorfisme: a baixes temperatures és en forma hexagonal (α), i, per damunt de 800°C, en forma cúbica (β). Presenta molt bones propietats mecàniques: és més dur, més resistent i més lleuger que l’acer, i és dúctil i mal·leable. Tanmateix, les esmentades propietats mecàniques depenen fortament de la puresa del metall. Des del punt de vista químic, el titani és un element reactiu, especialment en calent. A baixa temperatura presenta una bona resistència a la corrosió; no és atacat per l’oxigen atmosfèric, la humitat, les solucions alcalines ni els àcids diluïts. D’altra banda, es dissol en els hidràcids (amb formació de TiF4i TiCl3) i els àcids oxidants concentrats, i és atacat per àlcalis en medi oxidant. Als voltants dels 1 000°C s’uneix directament a la majoria dels no-metalls: s’encén en l’oxigen formant el diòxid (TiO2), crema en atmosfera de nitrogen formant el nitrur (TiN), descompon el vapor d’aigua i reacciona amb els halògens formant els tetrahalogenurs. El titani actua, fonamentalment, en els seus composts amb les valències 2, 3 i 4. Els composts de titani(II) i titani(III) són reductors i es transformen amb facilitat en Ti(IV),el qual és l’estat d’oxidació més estable i comú i dóna lloc a composts essencialment covalents. D’altra banda, el titani forma diversos òxids dobles (titanat) i oxisals (titanil). Les aplicacions més importants del titani deriven de la seva resistència a la corrosió, les propietats mecàniques i la poca densitat. Ateses les dificultats de la seva metal·lúrgia, el seu cost és elevat, per la qual cosa el seu consum no és encara general. És emprat fonamentalment en la indústria aeronàutica, en la d’armament i en plantes químiques, especialment per a la fabricació d’elements que han d’ésser en contacte amb clor. Té també aplicació en metal·lúrgia, com a desoxidant i desnitrurant, i en electrònica com a getter.

Col·laboració: 
MPB / AMeP

Llegir més...