Efnafræðilegir eiginleikar títans

Títan er hópur IVB frumefni á fjórða tímabili lotukerfisins. Atóm rafeindabygging þess er [Ar]3d²4s², með fjórar gildisrafeindir tiltækar til að tengja. Þess vegna er hæsta oxunarástand þess í efnasamböndum (Ⅳ). Þar sem það tilheyrir fyrstu umbreytingaröðinni og hefur tvær óparaðar 3d rafeindir, geta þær einnig tekið þátt í tengingu, sem gerir títan kleift að hafa lægri oxunarástand (Ⅱ) og (Ⅲ).

Í títan (Ⅳ) efnasamböndum eru atómin í meginatriðum óvirk. Ti⁴⁺ jónin hefur radíus upp á 60 pm, sem gerir hana að mikilli-hleðslu, lítilli-radíus, há-sviðs-katjón með sterkan skautunarkraft í átt að samhæfandi jónum. Þess vegna eru Ti(Ⅳ) efnasambönd alltaf samgild, svipað í efnasambandsmyndun og Si(Ⅳ) og Sn(Ⅳ). Til dæmis er tetraklóríð fljótur vatnsrofinn, rjúkandi vökvi. Í raun og veru eru engar frjálsar Ti⁴⁺ jónir eða uppleystar jónir; í mesta lagi (-Ti-O⁻)²⁺ keðja-eins og vökvajónir eru til í súrum lausnum. Í einföldum títan(IV) efnasamböndum hefur títan samhæfingarnúmerið 4. Hins vegar, vegna nærveru 3d svigrúma í lotukerfinu rafeindabyggingu þess, er 4-hnita títan(IV) góð Lewis-sýra og getur tekið við bindlum til að lengja samræmingartöluna í 6. Efnasambönd með samhæfingarnúmerin 5, 7 hafa einnig fundist og við sérstakar aðstæður. Hver samhæfingartala samsvarar ákveðinni sameindastaðalíbyggingu. Títan(III) er einnig mikilvægt gildi títans; d1-stillt þrígilt títan myndar oft áttundarlaga flóknar jónir, eins og TiF63- og Ti(H2O)63+.

Fyrir utan algeng oxunarstig II, III og IV, getur títan í efnasamböndum sýnt sjaldgæft lágt oxunarástand eða neikvætt oxunarástand I, O, -I og -II þegar það er blandað saman við π-sýra bindla (bindlar sem geta skilað rafeindum til miðlægs títantómsins).