原子の地図帳 / 第4周期・遷移金属
チタン(Titanium, Ti)
チタンは原子番号22の遷移金属で、軽量でありながら高い強度と優れた耐食性を持ちます。生体適合性が高く、医療用インプラントにも広く利用されています。
22
常温: 固体
Ti
Titanium
原子量: 47.867
基本データ
- 原子番号
- 22
- 元素記号
- Ti
- 元素名（日本語）
- チタン
- 元素名（英語）
- Titanium
- 分類
- 遷移金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 4族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 47.867
- 電子配置
- [Ar] 3d2 4s2
- 電気陰性度（Pauling）
- 1.54
- 主な酸化数
- +4, +3
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Ar] 3d2 4s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 10個 |
| N（14e⁻まで） | 2個 |
概要
チタンは鉄に近い強度を持ちながら密度が約60％しかない軽量な金属で、表面に強固な酸化皮膜を形成するため耐腐食性にも優れています。生体に対する親和性が高く、拒絶反応を起こしにくい性質も持ちます。
発見の歴史
1791年、イギリスの牧師ウィリアム・グレゴーが鉱物から発見し、1795年にドイツのマルティン・クラプロートが命名しました。ギリシャ神話の巨人族ティーターンにちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- 航空機・ロケット構造材
- 医療インプラント（人工関節・歯科）
- 酸化チタン（白色顔料・光触媒）
- 化学プラント耐腐食部品
軽さと強度を両立する航空機材料として、また生体親和性の高さから人工関節や歯科インプラントとしても広く使われています。
安全性・取扱い
金属としては無害で、生体適合性が非常に高いため人工関節などにも安全に使用されています。
学習のポイント
密度が低いにもかかわらず強度が高いという「軽くて強い」性質は、航空機材料の選定基準を学ぶ際の代表例です。
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