TITANIO

Número atómico:                                   22
Grupo:                                                 4
Periodo:                                               4
Configuración electrónica:                    [Ar] 3d² 4s²
Estados de oxidación:                          +2 +3 +4
Electronegatividad:                                1.54
Radio atómico / pm:                              144.8
Masa atómica relativa:                          47.867 ± 0.001

Su existencia fue descubierta en 1791 por el clérigo inglés W. Gregor (1761-1817). Cuatro años después, el químico alemán Martin Heinrich Klaproth volvió a descubrir el elemento en el mineral rutilo, y le llamó titanio como alusión a la fuerza de los mitológicos titanes griegos. Es un elemento metálico blanco plateado que se usa principalmente para preparar aleaciones ligeras y fuertes. El titanio sólo es soluble en ácido fluorhídrico y en ácidos en caliente como el sulfúrico. Como metal mejora las características del acero y se emplea además por sus valiosas propiedades como material en la navegación aérea y espacial, y en la construcción de submarinos. El dióxido de titanio es un pigmento que cubre superficies de forma eficaz, se utiliza en pintura, caucho, papel y muchos otros productos.

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                 4540                                  (293 K)

                                                            4110                                  (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                    10.54                                 (293 K)

                                                            11.65                                 (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                 42                                      (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                               21.9
Punto de fusión / °C:                                                  1668
Punto de ebullición / °C:                                              3287
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                           20.9
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                                  425.5
Calor de atomización / kJ mol^-1:                                  467.14

 

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                     658.82
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                   1309.85
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                      2652.56

 

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                -
en la corteza terrestre / ppm:                                5400
en los océanos / ppm:                                          0.001

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

hexagonal

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=295.11, c=468.43

Grupo espacial:

P6₃/mmc

ISÓTOPOS

Isótopo                                       Masa atómica relativa                Porcentaje por masa (%)

⁴⁶Ti                                                       45.952629(1)                                      8.0(1)

⁴⁷Ti                                                       46.951764(1)                                      7.3(1)

⁴⁸Ti                                                       47.947947(1)                                     73.8(1)

⁴⁹Ti                                                       48.947871(1)                                      5.5(1)

⁵⁰Ti                                                      49.944792(1)                                       5.4(1)

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                 E^o / V

Ti^IV + e^- Ti^III                                                                          - 0.092                (1 mol dm^-3 HCl)

Ti^IV + 4e^- Ti(s)                                                       - 0.88                   (1 mol dm^-3 HCl)

Ti³⁺ + e^- Ti²⁺                                                                         - 0.369

Ti²⁺ + 2e^- Ti(s)                                                      - 1.630

TiO₂²⁺ + H⁺ + 4e^- HTiO₂^-                                                   +1.303

TiO₂²⁺ + 2H⁺ + 2e^- TiO²⁺ + H₂O                               +1.800

TiO₂(s) + 4H⁺ + e^- Ti³⁺ + H₂O                                  - 0.666

TiO₂(s) + 4H⁺ + 2e^- Ti²⁺ + H₂O                                 - 0.502

TiO²⁺ + 2H⁺ + e^- Ti³⁺ + H₂O                                      +0.099

TiO²⁺ + 2H⁺ + e^- Ti³⁺ + H₂O                                       +0.04                 (1 mol dm^-3 H₂SO₄)

TiO²⁺ + 2H⁺ + 2e^- Ti²⁺ + H₂O                                     - 0.135

HTiO₂^- + 5H⁺ + 2e^- Ti²⁺ + 3H₂O                                  +0.362

TiF₆^2- + 4e^- Ti(s) + 6F^-                                                                 - 1.19

                              21 Escandio <=     22 Titanio =>   23 Vanadio

 

Efectos del Titanio sobre la salud

El titanio elemental y el dióxido de titanio tienen un nivel bajo de toxicidad. Animales de laboratorio (ratas) expuestos a dióxido de titanio por inhalación han desarrollado pequeñas áreas localizadas de polvo oscuro depositado en los pulmones. Una exposición excesiva en los humanos puede resultar en ligeros cambios en los pulmones.

Efectos de la sobre-exposición al polvo de titanio: La inhalación del polvo puede causar tirantez y dolor en el pecho, tos, y dificultad para respirar. El contacto con la piel y los ojos puede provocar irrritación. Vías de entrada: Inhalación, contacto con la piel, contacto con los ojos.

Carcinogenicidad: La agencia internacional para la investigación del cáncer (IARC) ha incluído el dióxido de titanio en el grupo 3 (el agente no es clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).


Efectos ambientales del Titanio

Baja toxicidad.

No se han documentado efectos ambientales negativos del titanio.