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Das Periodensystem der Elemente für den Schulgebrauch |
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| Titan | |
(Titangruppe) 4. Periode _______________ 4. Gruppe (IUPAC 89) |
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| Elementart: Metall | Oxidationsstufe(n): +4, (+3, +2) |
| Schmelztemperatur: 1668 °C (1941 K) | Elektronegativität: 1,5 |
| Siedetemperatur: 3287 °C (3560 K) | Atomradius: 145 pm |
| Dichte: 4,507 g/cm3 | Erdkrustenhäufigkeit: 0,41 % |
| Anordnung der Elektronen | |||||||||||||||||||
| 1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | .. | 6s | 6p | 6d | ... | 7s |
| 2 | 2 | 6 | 2 | 6 | 2 | 2 | |||||||||||||
| Name | Benannt nach den Titanen (= Götter oder Riesen der griechischen Sage). | ||||
| Entdeckung | 1791 vermutete der an Chemie interessierte Pfarrer William Gregor (1761-1817) in einen schwarzen Sand aus dem Manaccan-Tal in Cornwall ein neues Metall. Klaproth fand in Rutil das Oxid eines noch unbekannten Metalles, das er Titan nannte, und konnte zeigen, dass das Metall aus dem Sand von Manaccan (Ilmenit) mit dem aus dem Rutil identisch ist. Reines Titan wurde erstmals 1895 von Moissan elektrolytisch hergestellt. (Dank an Prof. B. Müller, Justus-Liebig-Universität Gießen)  Elektrolytisch hergestelltes reinstes Titan. |
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| Eigenschaften |  Rohrstücke aus reinem Titan. Titan ist ein stahlähnlich aussehendes, gut schmiedbares Leichtmetall. Titan ist widerstandsfähig gegen verdünnte Salzsäure und verdünnte Schwefelsäure. Konzentrierte Salpetersäure greift das Metall bis 190 °C auch nicht in der Hitze an. Bei Raumtemperatur widersteht es Königswasser, Chlor und vielen anderen Chemikalien sowie Meerwasser. Leicht wird Titan von Flusssäure angegriffen. Bei höherer Temperatur reagiert es mit Sauerstoff und Stickstoff sowie den Halogenen. Titan muss im Vakuum geschmolzen werden. Ti(III)-Verbindungen sind meist violett.
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| Vorkommen | Sehr verbreitet, doch nur selten in größeren Lagerstätten. Fast jeder Ackerboden enthält ca. 0,5% Titan. Minerale: Ilmenit FeTiO3, Rutil TiO2, Perowskit CaTiO3. Foto: www.minerals-online.de  Schwarz-metallisch gefärbter Rutil. |
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| Herstellung | Wegen der Reaktion des Titans mit den üblichen Reduktionsmitteln ist die Herstellung nicht durch Reduktion des Oxids möglich, daher zunächst Herstellung von Titan(IV)-chlorid TiCl4, anschließend Reduktion mit Magnesium in Schutzgasatmosphäre. Die industrielle Herstellung von Titan begann erst im Jahre 1946. | ||||
| Verwendung |  Die Außenhaut des futuristisch gestalteten Guggenheim-Museums in Bilbao besteht aus 0,5 mm starken Titan-Blechen. In Legierungen mit Eisen, Aluminium, Molybdän und Mangan ist Titan Bestandteil hochfester, leichter und hitzebeständiger Werkstoffe für den Flugzeug-, Schiffs- und Reaktorbau. In der Chirurgie werden Knochennägel aus Titan verwendet. Ein Drittel des Triebwerks moderner Passagierflugzeuge besteht mittlerweile aus Titan. Bauteile chemischer Anlagen, die korrosiven Einflüssen ausgesetzt sind, werden vielfach aus Reintitan hergestellt.
 Wegen seiner Beständigkeit gegenüber den beim Eloxalverfahren verwendeten Säuren und anderen Chemikalien besteht das Aufnahmegestell für zu eloxierende Werkstücke aus Reintitan. Damit nur die Werkstücke als Elektroden fungieren, sind die übrigen Gestellteile mit isolierendem Kunststoffmaterial überzogen.
Als weißes Farbpigment ist Titandioxid TiO2 in einer Partikelgröße von ca. 180 - 310 nm in Wand- und Deckenfarbe enthalten. |
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| Isotope | 46Ti (8,25%), 47Ti (7,44%), 48Ti (73,72%), 49Ti (5,41%), 50Ti (5,18%) | ||||
| Redox-Potenziale |
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Ti2+ + 2 e–
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