|
チタン
チタン(Titanium、チタニウム)は、 金属元素の一つであり、元素記号
Ti で表される。原子番号は22であり、原子量は約47.88である。名前はギリシャ神話の巨神族ティタン(タイタンとしても知られる)に因む。銀灰色の遷移金属で、チタン族に属する。比重は4.5であり、融点は摂氏1812度(1667度、1668度とも)、沸点は摂氏3285度(3287度とも)である。常温、常圧で安定な結晶は、六方最密充填構造(HCP)を持つが、880℃以上で体心立方構造(BCC)
に転移する。純粋なものは耐食性が高く、展性、延性に富み、引張強度が大きい(硬くかつ軟らかく強い)。空気中では常温で酸化被膜を作り内部が保護される。フッ化水素酸には少し溶け、加熱下の塩酸に溶ける。150℃以上でハロゲンと、700℃以上で水素、酸素、窒素、炭素と反応する。遷移金属としては鉄に次いで地殻中に豊富に存在する。原子価は、3価または4価である。
チタンの合金は、航空機の材料などに利用される。また、その軽さ、優れた機械的性質、生体組織との親和性の高さなどの理由により、人工歯根や人工関節などにも用いられる。触媒としても重要である。
チタンの化合物
- 二酸化チタン（TiO2: 結晶にはルチル、アナターゼ、ブルッカイト型がある。白色顔料、光触媒としても注目されている）
- TiC（炭化チタン）
- TiN（窒化チタン）
- TiCl3, TiCl4（三塩化チタン、四塩化チタン: チーグラー・ナッタ触媒）
- Ti-6Al-4V
| スカンジウム - チタン
- バナジウム |
Ti
Zr
|
|
周期表
|
|
| 一般特性 |
| 名称, 記号, 番号 |
チタン, Ti, 22 |
| 分類 |
遷移金属 |
| 族, 周期, ブロック |
4, 4 , d |
| 密度, 硬度 |
4507 kg/m3, 6 |
| 色 |
銀色
|
| 原子特性 |
| 原子量 |
47.867 amu |
| 原子半径 （計測値） |
140 (176) pm |
| 共有結合半径 |
136 pm |
| VDW半径 |
データなし |
| 電子配置 |
[Ar]3d2 4s2 |
| 電子殻 |
2, 8, 10, 2 |
| 酸化数（酸化物） |
4（両性） |
| 結晶構造 |
六方最密構造 |
| 物理特性 |
| |
固体 |
| 融点 |
1941 K (3034 °F) |
| 沸点 |
3560 K (5949 °F) |
| モル体積 |
10.64 ×10-3 m3/mol |
| 気化熱 |
421 kJ/mol |
| 融解熱 |
15.45 kJ/mol |
| 蒸気圧 |
0.49 Pa (1933 K) |
| 音の伝わる速さ |
4140 m/s (293.15 K) |
| その他 |
| クラーク数 |
0.46 % |
| 電気陰性度 |
1.54 (ポーリング) |
| 比熱容量 |
520 J/(kg*K) |
| 導電率 |
2.34 106/m Ω |
| 熱伝導率 |
21.9 W/(m*K) |
| 第1ION化エネルギー |
658.8 kJ/mol |
| 第2ION化エネルギー |
1309.8 kJ/mol |
| 第3ION化エネルギー |
2652.5 kJ/mol |
| 第4ION化エネルギー |
4174.6 kJ/mol |
| 第5ION化エネルギー |
9581 kJ/mol |
| 第6ION化エネルギー |
11533 kJ/mol |
| 第7ION化エネルギー |
13590 kJ/mol |
| 第8ION化エネルギー |
16440 kJ/mol |
| 第9ION化エネルギー |
18530 kJ/mol |
| 第10ION化エネルギー |
20833 kJ/mol |
| （比較的）安定同位体 |
| 同位体 |
NA |
半減期 |
DM |
DE MeV |
DP |
| 44Ti |
{syn.} |
63年 |
ε |
0.268 |
44Sc |
| 46Ti |
8.0% |
中性子24個で安定 |
| 47Ti |
7.3% |
中性子25個で安定 |
| 48Ti |
73.8% |
中性子26個で安定 |
| 49Ti |
5.5% |
中性子27個で安定 |
| 50Ti |
5.4% |
中性子28個で安定 |
|
| 注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 |
|