Будучи елементом IV групи Періодичної системи, титан має на зовнішніх орбіталях по два d- і s-електронів. Металу властиві численні ступеня окислення: -1, О, II, III, IV і широка здатність до комплексоутворення.
Метал сріблястого кольору стійкий в атмосфері до температури близько 500 ° С, з перевищенням її він починає окислюватися. Порошок титану згорає в двоокис ТiO2 при 500 ° С, а в азоті - в нітрид TiN при 800 ° С. Азотна і сірчана кислоти на метал діють слабо; в гарячій концентрованій соляній кислоті він повільно розчиняється і швидко переводиться в розчин сумішшю плавикової і азотної кислот. Гарячими концентрованими розчинами і розплавами лугів титан розчиняється з виділенням водню. При нагріванні метал, особливо взятий у вигляді порошку (губки), поглинає кисень. азот та інші гази.
Двуоокісь ТiO2 в мінералах: рутил, Брук і анатаз, в залежності від відповідної полиморфной модифікації має щільність від 3840 до 4260 кг / м 3. Вона плавиться при температурі 1870 ° С; вище 2200 ° виділяє кисень. переходячи спочатку в синій ТiО2 • Тl2 О3, а потім в фіолетовий Тi2 О3.
Іон Ті 4+ у водних розчинах існувати не може через занадто великого відношення заряду до радіусу. У момент утворення гідролізується, перетворюючись на ТiO 2+. а вірніше в (ТіО) 2 n n + має цепочечную будова:
Гідроокис, спрощено представлена як Ті (ОН) 4. з насправді TiO2 • H2 O, подібна до SnO2 • т Н2 O: свежеосажден ная (а) розчиняється в сильних кислотах, а з часом старіє і стає більш інертною (β). Вона амфотерна; проте в кислотні, і основні властивості ТiO2 • n Н2 Про виражені дуже слабо. % Двуоокісь і гідроокис при нагріванні з концентрованою сірчаною кислотою дають розчинну сульфат титанів:
Водою він гідролізується, виділяючи білий осад гідроксиду.
Галогеніди Ті (IV) з'єднання - переважно ковалентного типу, деякі відомості про них дані в табл.
Таблиця. Деякі фізичні властивості галогенідів
Чотирихлористий титан отримують з окису дією хлору в присутності вуглецю:
Гідрид ТіН4-чорний порошок, що утворюється прокаливанием мелкораздробленного металу в середовищі водню при температурах вище 400 ° С; на повітрі він стійкий, але при підпалюванні згорає. ТіН2 служить розкислювачем в порошкової металургії, крім того, він каталізує деякі реакції гідрування органічних сполук, а в атомній енергетиці придатний як сповільнювач нейтронів.
Карбід ТіС і нітрид TiN - металлоподобниє електропровідні речовини. розчинність в твердому стані.
З'єднання титану в ступені окислення нижче двох відомі лише в складі комплексів, для металургії поки не цікавих.
Комплексні сполуки титану внаслідок малого заповнення d-орбіталі досить численні і різноманітні. З них для сучасної металургії найбільш важливі галогеніди типу [TiFe] 2. Солі Na2 TiF6 і К2 ТiF6 отримують розчиненням ТiO2 в плавикової кислоті і кристалізацією після додавання солей лужних металів. Розчинність фторотитанати калію і натрію при 20 ° С відповідно 2,2 і 6,5% (по масі).
знаєш як