| 22 | TITANIO | Ti |
| 1s22s2p63s2p6d24s2 |
| Año | Descubridor | Nacionalidad |
| 1.791 | William Gregor |
Su existencia fue descubierta en 1.791 por el clérigo inglés W. Gregor (1.761-1.817) quién separó su óxido blanco de una arena negra de Cornwall y llamó al nuevo elemento menacita. Cuatro años después, el químico alemán Martin Heinrich Klaproth lo separó del mineral rutilo y lo llamó titanio en alusión a la fortaleza de los Titanes griegos (hijos de la diosa Tierra). Se preparó en estado puro por primera vez por el norteamericano M.A. Hunter en 1.910.
ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL
Figura el noveno en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre pero no se encuentra nunca en estado puro. Se presenta como un óxido en los minerales ilmenita (FeTiO3), rutilo (TiO2 ) y titanita (CaO·TiO2SiO2).
PROPIEDADES
En estado compacto es un metal blanco brillante muy duro, sumamente quebradizo en frío, pero fácilmente maleable y dúctil al rojo. El titanio puro es soluble en el agua caliente y en los ácidos sulfúrico, nítrico, clorhídrico y fluorhídrico, e insoluble en agua fría.
Estructura:
Empaquetamiento hexagonal compacto
El titanio reacciona con el oxígeno a 610° C para formar dióxido de titanio, y con el nitrógeno a 800° C para formar nitruro de titanio (TiN). Con los halógenos también reacciona en caliente formando sales como tetracloruro de titanio (TiCl4), tricloruro de titanio, TiCl3 y dicloruro de titanio TiCl2 .
| Masa Atómica: | 47,88 uma |
| Punto de Fusión: | 1660 °C |
| Punto de Ebullición: | 3287 °C |
| Densidad: | 4,5000 g/cm³ |
| Potencial Estándar de Electrodo: | - 0,86v TiO2+ | Ti solución ácida |
| Conductividad Térmica: | 21,90 J/m s °C |
| Conductividad Eléctrica: | 23,8 (mOhm.cm)-1 |
| Calor Específico: | 526,68 J/kg °K |
| Calor de Fusión: | 20,9 kJ/mol |
| Calor de Vaporización: | 429,0 kJ/mol |
| Calor de Atomización: | 470,0 kJ/mol de átomos |
| Estados de Oxidación: | -1, +2, +3 , +4 |
| 1ª Energía de Ionización: | 658 kJ/mol |
| 2ª Energía de Ionización: | 1310,3 kJ/mol |
| 3ª Energía de Ionización: | 2652,5 kJ/mol |
| 1ª Afinidad Electrónica: | 7,6 kJ/mol |
| Radio Atómico: | 1,47 Å |
| Radio Covalente: | 1,32 Å |
| Radio Iónico: | Ti+2 = 0,90 Å Ti+3 = 0,79 Å Ti+4 = 0,68 Å |
| Volumen Atómico: | 10,64 cm³/mol |
| Polarizabilidad: | 14,6 ų |
| Electronegatividad (Pauling): | 1,54 |
| Con aire: | Suave; con calor —> TiO2 ; TiN | ||
| Con H2O: | No reacciona | ||
| Con HCl 6M: | No reacciona | ||
| Con HNO3 15M: | Se vuelve pasivo | ||
| Con NaOH 6M: | No reacciona | ||
PREPARACION
El mineral se mezcla con el carbonato de potasio y ácido fluorhídrico acuoso para formar fluorotitanato de potasio, K2TiF6. El fluorotitanato se extrae con agua caliente y se descompone con amoníaco. El resultado es el óxido amoniacal hidratado, que al hacerlo pasar por platino al rojo, produce el dióxido de titanio, TiO2. El titanio puro se obtiene tratando primeramente el óxido con el cloro para formar tetracloruro de titanio, un líquido volátil, y posteriormente reduciendo el líquido con magnesio a 800ºC en una cámara de hierro y en atmósfera inerte para producir titanio metálico:
TiO2 + 2C + 2Cl2 = TiCl4 + 2CO
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
También se obtiene por reducción del tetracloruro con sodio fundido y por electrólisis del tetracloruro en baños de sal fundida. El metal obtenido se refunde para comercializarlo en lingotes.
APLICACIONES
Debido a sus propiedades, el titanio se usa en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio. Aleado con Al y V, el titanio se usa en industria aeronáutica y aeroespacial en recubrimientos contra incendios, paneles exteriores, componentes de los trenes de aterrizaje, tubos hidráulicos, apoyos y alojamientos de los motores , cuchillas de los turbinas compresoras y discos de freno. En los proyectos Mercurio, Gemini, y Apolo se utilizó el titanio para fabricar las cápsulas.
También se utiliza en cirugía para la colocación de prótesis óseas al no ser rechazado por el organismo.
Se usa en los intercambiadores de calor en las plantas desalinizadoras a causa de su capacidad para resistir la corrosión en aguas saladas. En metalurgia, las aleaciones de titanio son empleadas para quitar oxígeno y nitrógeno de los metales fundidos.
El dióxido de titanio, conocido como blanco de titanio, es un pigmento blanco brillante usado en pinturas, lacas, plásticos, papel, tejidos y gomas.
| ISOTOPOS |
| Z | Nombre del Núclido | Vida Media | Spin | Abundancia (%) | Masa Atómica (uma) |
| 22 | Titanio-44 | 52 años | 0 | 0,00 | 44 |
| 22 | Titanio-45 | 3,078 horas | 7/2 | 0,00 | 45 |
| 22 | Titanio-46 | Estable | 0 | 7,93 | 45,9526 |
| 22 | Titanio-47 | Estable | 5/2 | 7,28 | 46,9518 |
| 22 | Titanio-48 | Estable | 0 | 73,94 | 47,9479 |
| 22 | Titanio-49 | Estable | 7/2 | 5,51 | 48,9479 |
| 22 | Titanio-50 | Estable | 0 | 5,34 | 49,9448 |
| 22 | Titanio-51 | 5,76 minutos | 3/2 | 0,00 | 51 |
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