Titan (prvek)

Titan
[Ar] 3d2 4s2 46 Ti 22
↓ Periodická tabulka ↓
Obecné
Název, značka, číslo	Titan, Ti, 22
Cizojazyčné názvy	lat. Titanium
Skupina, perioda, blok	4. skupina, 4. perioda, blok d
Chemická skupina	Přechodné kovy
Koncentrace v zemské kůře	5 700 až 6 300 ppm
Koncentrace v mořské vodě	0,001 mg/l
Vzhled	Šedý až stříbřitě bílý, lehký kov
Identifikace
Registrační číslo CAS	7440-32-6
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost	47,867
Atomový poloměr	147 pm
Kovalentní poloměr	160 pm
Iontový poloměr	68 pm
Elektronová konfigurace	[Ar] 3d2 4s2
Oxidační čísla	I, II, III, IV
Elektronegativita (Paulingova stupnice)	1,54
Ionizační energie
První	658,8 kJ/mol
Druhá	1309,8 kJ/mol
Třetí	2652,5 kJ/mol
Čtvrtá	4324 kJ/mol
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava	Hexagonální
Molární objem	10,64×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota	4,506 g/cm3
Skupenství	Pevné
Tvrdost	6,0
Tlak syté páry	100 Pa při 2403K
Rychlost zvuku	5290 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost	21,9 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání	1667,85 °C (1 941 K)
Teplota varu	3286,85 °C (3 560 K)
Skupenské teplo tání	14,15 kJ/mol
Skupenské teplo varu	425 kJ/mol
Měrná tepelná kapacita	523 Jkg−1K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Elektrická vodivost	2,38×106 S/m
Měrný elektrický odpor	420 nΩ·m
Standardní elektrodový potenciál	−1,63 V
Magnetické chování	Paramagnetický
Bezpečnost
GHS02 GHS07 [1] Nebezpečí[1]
R-věty	R17, R36/37/38
S-věty	S26
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P 44Ti umělý 59,1 roků ε 0,267 4 44Sc γ 0,07 44Sc 46Ti 8,0% je stabilní s 24 neutrony 47Ti 7,3% je stabilní s 25 neutrony 48Ti 73,8% je stabilní s 26 neutrony 49Ti 5,5% je stabilní s 27 neutrony 50Ti 5,4% je stabilní s 28 neutrony
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Skandium ≺ Ti ≻ Vanad ⋎ Zr

Titan (chemická značka Ti, latinsky Titanium) je šedý až stříbřitě bílý, lehký kov, poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. V přírodě se vyskytuje pouze jako oxid, který lze redukovat a získat tak lesklý přechodný kov stříbrné barvy, nízké hustoty a vysoké pevnosti, odolný proti korozi v mořské vodě, lučavce královské a chlóru.

Titan byl objeven anglickým chemikem Williamem Gregorem v roce 1791 a pojmenován Martinem Heinrichem Klaprothem podle Titánů z řecké mytologie. Prvek se vyskytuje v řadě minerálů, především v rutilu a ilmenitu, které jsou široce rozšířeny v zemské kůře a litosféře; vyskytuje se téměř ve všech živých organismech a také ve vodních plochách, horninách a půdě.^[2] Kov se získává z hlavních minerálních rud Krollovým a Hunterovým procesem.^[3] Nejběžnější sloučenina, oxid titaničitý, je oblíbeným fotokatalyzátorem a používá se při výrobě bílých pigmentů;^[4] mezi další sloučeniny patří chlorid titaničitý (TiCl₄), součást kouřových clon a katalyzátorů, a chlorid titanitý (TiCl₃), který se používá jako katalyzátor při výrobě polypropylenu.^[2]

Z titanu lze získat slitiny železa, hliníku, vanadu a molybdenu, z nichž se vyrábí pevné a lehké slitiny pro letectví (proudové motory, rakety a kosmické lodě), vojenství, průmyslové procesy (chemický a petrochemický průmysl, odsolovací zařízení, celulóza a papír), automobilový průmysl, zemědělství, lékařské protézy, ortopedické implantáty, zubní a endodontické nástroje a pilníky, zubní implantáty, sportovní potřeby, šperky, mobilní telefony a pro další využití.^[2]

Dvěma nejužitečnějšími vlastnostmi tohoto kovu jsou odolnost proti korozi a poměr pevnosti k hustotě, který je nejvyšší ze všech kovů.^[5] V nelegovaném stavu je titan stejně pevný jako některé oceli, ale má menší hustotu.^[6] Existují dvě alotropické formy^[7] a pět přirozeně se vyskytujících izotopů tohoto prvku, ⁴⁶Ti až ⁵⁰Ti, přičemž ⁴⁸Ti je nejrozšířenější (73,8 %).^[8]