Титан (Ti) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Титан (Ti) в периодической системе: 4‑й период, 4‑я группа (по устаревшей классификации — IV B), атомная масса 47,867 а.е.м.

Занимает положение в 4‑м периоде, что определяет его принадлежность к переходным металлам.

Титан — один из самых распространенных элементов в земной коре, часто встречающийся в виде минералов ильменита и рутила.

Являясь типичным d-элементом, он располагается в начале ряда переходных металлов, открывая подгруппу титана.

Нахождение Титана в 4‑й группе и наличие двух электронов на d-подуровне обуславливают его ключевые параметры:

Наиболее характерную валентность IV.

А также выдающиеся свойства: исключительную удельную прочность, коррозионную стойкость и биологическую совместимость, что делает его незаменимым в авиастроении, медицине и кораблестроении.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Ar] 3d² 4s².

На которой наглядно можно определить его положение как d-блочного элемента, только начавшего заполнение 3d-подуровня.

Титан элемент таблицы Менделеева можно определить на основании закона периодичности: положение в ряду переходных металлов период 4, группа 4, а также по его порядковому номеру (Z = 22).

Содержание страницы

Как определить положение Титана в Таблице Менделеева

Локация титана в таблице описывается характеристиками его атомного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

Порядковый номер (атомный номер).
Наименование (название) элемента.
Группа (4-я группа, подгруппа титана).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (титан — d‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 22)

Служит уникальным кодом элемента в системе.
В ядре — 22 протона; в нейтральной оболочке — 22 электрона.
Электронное строение: [Ar] 3d² 4s².

Важно: Сочетание прочной кристаллической решетки и оксидной пленки делает титан практически неуязвимым для морской воды и многих кислот.

Название и символ

Название: «титан» (в честь могучих Титанов из греческой мифологии).
Символ: Ti.
Примечание: Открыт Уильямом Грегором в 1791 году. В чистом виде — легкий, прочный металл серебристо-белого цвета.

Чтобы определить титан, можно воспользоваться его полной электронной формулой и сложить показатели степени — их сумма будет равна 22.

Группа (4 / IV B)

Расположен в 4‑й группе. В периодической системе титан находится в одной вертикальной колонке с цирконием (снизу) и гафнием.

Химический потенциал:

Валентность титана: наиболее устойчивая валентность IV, реже II и III.
Степень окисления: +4 (основная), +3, +2. Оксид титана (IV) — важнейшее соединение, используемое как белый пигмент.

Период (4‑й)

Находится в 4‑м периоде — его электроны распределены по четырем энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

Химическая активность: При обычных температурах пассивен из-за плотной защитной пленки, но при нагревании становится активным поглотителем газов.
Техническое значение: Основа сплавов для ракетных двигателей, протезов и корпусов подводных лодок.

Все значения элементов в полной сводной таблице параметров химических элементов (Z, Ar, Группа, Период).

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Ti) ≈ 47,87 а.е.м.
Определение: среднее значение массы пяти природных стабильных изотопов (наиболее распространенный — Титан-48).

Все значения для всех элементов можно узнать в таблице атомных масс.

d‑Элемент (электронное семейство)

Активно заполняющимся является 3d‑подуровнь (3d²).

Специфика блока: Как переходный d-металл, титан способен образовывать комплексные соединения и проявлять различные степени окисления, что характерно для элементов центральной части таблицы.

Определение энергетических уровней Титана по Таблице Менделеева

Положение Титана (Ti) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства.

1. 4-й период (Количество этажей)

Номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: У Титана 4 энергетических уровня.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Титана — 22. Его 22 электрона распределены по уровням следующим образом:

Ti ) 2 ) 8 ) 10 ) 2

3. 4-я группа (Химический характер)

Титан — элемент побочной подгруппы IV группы (или 4-й группы).

d-элемент: Относится к переходным металлам.
Металлические свойства: Тугоплавкость, высокая удельная прочность и парамагнетизм.

Проверка знаний: Как определить титан по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Титан (Ti) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер элемента — 22.

2) Находится в 4-м периоде, 4-й группе.

3) Является d-элементом с высшей валентностью IV.

4) Относится к инертным газам.

5) Является самым легким металлом (легче лития).

6) Находится в группе галогенов.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Номер 22. Соответствует количеству протонов в ядре.
2) 4-й период, 4-я группа. Его постоянные координаты.
3) d-элемент. Определяет его принадлежность к переходным металлам.
4) Ошибка. Титан — твердый металл, а не газ.
5) Ошибка. Титан легкий для своей прочности, но тяжелее лития или алюминия.
6) Ошибка. Галогены — это 17-я группа.

Для полноценного понимания свойств, методов добычи и уникального применения этого «металла будущего», переходите к нашей главной статье: титан химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Где находится Титан в таблице Менделеева?

Титан расположен в 4-м периоде, 4-й группе. Его порядковый номер — 22.

Сколько у него электронных уровней?

У титана 4 энергетических уровня.

Электронная схема: 2, 8, 10, 2.

К какому электронному семейству относится титан?

Титан является d-элементом, так как у него идет заполнение 3d-подуровня.