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Durchschnittliche Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten (1 u ist 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms). Berücksichtigt die natürliche Isotopenmischung des Elements.
Nummer der senkrechten Spalte, 1 bis 18 nach IUPAC-Zählung. Elemente einer Gruppe haben den gleichen Aufbau der äußeren Schale und daher ähnliche Eigenschaften. In Schulbüchern findet man auch die ältere Zählung in Haupt- und Nebengruppen.
Nummer der waagerechten Zeile. Entspricht meist der Zahl der Elektronenschalen des Atoms; Ausnahme ist Palladium mit vier Schalen in Periode 5.
Das Unterniveau (s, p, d oder f), das in der üblichen Reihenfolge zuletzt Elektronen erhält; danach teilt sich das Periodensystem in vier Blöcke. Einzelne Atome weichen ab: Lanthan steht am Anfang des f-Blocks, hat aber kein f-Elektron.
[Ar] 4s² 3d²
Wie die Elektronen auf die Unterniveaus verteilt sind. Die eckige Klammer steht für das vorherige Edelgas, die Hochzahl für die Zahl der Elektronen im Unterniveau.
2, 8, 10, 2
Zahl der Elektronen auf jeder Schale, vom Kern nach außen.
1.668 °C (1.941 K)
Temperatur, bei der der Feststoff bei Normaldruck flüssig wird. Helium, Kohlenstoff und Arsen schmelzen bei Normaldruck nicht: Helium braucht etwa 25 atm, Kohlenstoff und Arsen gehen direkt in Dampf über.
3.287 °C (3.560 K)
Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei Normaldruck siedet. Bei Kohlenstoff und Arsen die Temperatur, bei der der Feststoff direkt verdampft (Sublimation).
4,5 g/cm³
Masse eines Kubikzentimeters des Stoffes. Bei Gasen bei 0 °C und Normaldruck.
1,54 Pauling
Wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung Elektronen an sich zieht. Auf der Pauling-Skala reicht sie von 0,79 bei Caesium bis 3,98 bei Fluor.
6,828 eV
Energie, die nötig ist, um das am schwächsten gebundene Elektron vom Atom zu entfernen. Je kleiner sie ist, desto leichter gibt das Element ein Elektron ab, was typisch für Metalle ist.
0,076 eV
Energie, die frei wird, wenn ein neutrales Atom ein Elektron aufnimmt. Am größten bei den Halogenen. Edelgase, Stickstoff und einige Metalle bilden kein stabiles negatives Ion.
160 pm
Halbe Länge einer kovalenten Einfachbindung zwischen zwei Atomen des Elements. Er gibt die Größe des Atoms in einem Molekül oder Kristall an: 76 pm bei Kohlenstoff, 132 pm bei Eisen.
+4, +3, +2
Ladungen, die das Atom in seinen Verbindungen hätte, wenn alle Bindungen ionisch wären; angegeben sind die wichtigsten.
Titan (Ti) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 22. Das Element steht in Gruppe 4 und Periode 4 des Periodensystems, im d-Block. Es ist ein Übergangsmetall. Aggregatzustand bei Raumtemperatur: fest. Seine Standard-Atommasse beträgt 47,867.
Herkunft des Namens
Titan ist nach den Titanen benannt, den Söhnen der Erde in der griechischen Mythologie. 1791 fand der englische Pfarrer William Gregor das Oxid eines unbekannten Metalls in schwarzem, magnetischem Sand aus einem Bach in Cornwall. 1795 entdeckte Martin Heinrich Klaproth dasselbe Element im Rutil; weil man noch keine Eigenschaften kannte, nach denen man es hätte benennen können, wählte er einen Namen aus der Mythologie und bestätigte später, dass auch Gregors Mineral Titan enthielt.
Wo kommt Titan vor?
Titan ist das neunthäufigste Element der Erdkruste und in fast jedem magmatischen Gestein enthalten. Abgebaut wird es als Rutil und Ilmenit. Lange war das Metall nur eine Laborkuriosität, weil es fest an Sauerstoff gebunden bleibt; zum Industriemetall wurde es erst, als William Kroll einen Weg fand, es aus Titantetrachlorid und Magnesium herzustellen – das wichtigste Verfahren bis heute.
Wofür wird Titan verwendet?
Das meiste Titan wird als Titandioxid verwendet, das Weißpigment in Wand- und Künstlerfarben. Das Metall ist so fest wie Stahl, aber viel leichter, und rostet nicht; deshalb steckt es in Flugzeugen, Raketen und Raumfahrzeugen, in Schiffsteilen und Meerwasserentsalzungsanlagen. Der Körper reagiert nicht darauf, darum werden künstliche Hüftgelenke, Knochennägel und Zahnimplantate aus Titan gemacht.
Wissenswertes
Titan ist eines der wenigen Elemente, die in reinem Stickstoff brennen.
Titantetrachlorid raucht an feuchter Luft stark und wurde für Nebelwände verwendet.