Titane

Titane
Image illustrative de l’article Titane
Barre de titane obtenue par le procédé Van-Arkel-de-Boer.
ScandiumTitaneVanadium
  Structure cristalline hexagonale compacte
 
22
Ti
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Ti
Zr
Tableau completTableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole Ti
Nom Titane
Numéro atomique 22
Groupe 4
Période 4e période
Bloc Bloc d
Famille d'éléments Métal de transition
Configuration électronique [Ar] 3d2 4s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 10, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 47,867 ± 0,001 u[1]
Rayon atomique (calc) 140 pm (176 pm)
Rayon de covalence 160 ± 8 pm[2]
État d’oxydation 4
Électronégativité (Pauling) 1,54
Oxyde Amphotère
Énergies d’ionisation[1]
1re : 6,828 12 eV2e : 13,575 5 eV
3e : 27,491 7 eV4e : 43,267 2 eV
5e : 99,30 eV6e : 119,53 eV
7e : 140,8 eV8e : 170,4 eV
9e : 192,1 eV10e : 215,92 eV
11e : 265,07 eV12e : 291,500 eV
13e : 787,84 eV14e : 863,1 eV
15e : 941,9 eV16e : 1 044 eV
17e : 1 131 eV18e : 1 221 eV
19e : 1 346 eV20e : 1 425,4 eV
21e : 6 249,0 eV22e : 6 625,82 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
44Ti{syn.}63 ansε0,26844Sc
46Ti8,0 %stable avec 24 neutrons
47Ti7,3 %stable avec 25 neutrons
48Ti73,8 %stable avec 26 neutrons
49Ti5,5 %stable avec 27 neutrons
50Ti5,4 %stable avec 28 neutrons
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire Solide
Allotrope à l'état standard Titane α (hexagonal compact)
Autres allotropes Titane β (cubique centré)
Masse volumique 4,51 g·cm-3[1]
Système cristallin Hexagonal compact
Dureté (Mohs) 6
Couleur Blanc argenté
Point de fusion 1 668 °C[1]
Point d’ébullition 3 287 °C[1]
Énergie de fusion 15,45 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 421 kJ·mol-1
Volume molaire 10,64×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 0,49 Pa à 1 659,85 °C
Vitesse du son 5 990 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique 520 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 2,34×106 S·m-1
Conductivité thermique 21,9 W·m-1·K-1
Solubilité sol. dans HCl (lentement, catalysé par les ions Pt (IV)),

H2SO4 dilué (+ 1 à 2 gouttes HNO3)[4] coefficient de dilatation = 8,5 × 10−6 K−

Divers
No CAS 7440-32-6[5]
No ECHA 100.028.311
No CE 231-142-3
Précautions
SGH[6]
SGH02 : Inflammable
Danger
H250, P222, P231 et P422

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le titane est l'élément chimique de numéro atomique 22, de symbole Ti. La variante titanium, bien qu'attestée en français depuis 1872[7], est considérée comme un anglicisme incorrect.

Le titane appartient au groupe 4 du tableau périodique (groupe du titane) avec le zirconium (Zr), le hafnium (Hf) et le rutherfordium (Rf), c'est un métal de transition. On trouve cet élément dans de nombreux minerais mais ses principales sources sont le rutile et l'anatase.

Le corps pur titane est un métal léger, résistant, d'aspect blanc métallique, qui résiste à la corrosion. Il est principalement utilisé dans les alliages légers et résistants, et son oxyde est utilisé comme pigment blanc. Les propriétés industriellement intéressantes du titane sont sa résistance à la corrosion, souvent associée à la résistance à l'érosion et au feu, la biocompatibilité, mais aussi ses propriétés mécaniques (résistance, ductilité, fatigue, etc.) qui permettent notamment de façonner des pièces fines et légères comme les articles de sport, mais aussi des prothèses orthopédiques.

  1. a b c d et e (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  3. a b c d et e (en) « Titanium », sur NIST/WebBook, consulté le 28 juin 2010
  4. (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, , 251 p. (ISBN 0803120664, lire en ligne), p. 711
  5. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  6. SIGMA-ALDRICH
  7. Émile Littré, Dictionnaire de la langue française, (lire en ligne).

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