টাইটানিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম পর্যায় সারণির চতুর্থ পিরিয়ডের একটি গ্রুপ IVB উপাদান। এর পারমাণবিক ইলেকট্রনিক গঠন হল [Ar]3d²4s², চারটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রন বন্ধনের জন্য উপলব্ধ। অতএব, যৌগগুলিতে এর সর্বোচ্চ জারণ অবস্থা হল (Ⅳ)। যেহেতু এটি প্রথম ট্রানজিশন সিরিজের অন্তর্গত এবং এতে দুটি জোড়াবিহীন 3d ইলেকট্রন রয়েছে, তাই এগুলি বন্ধনেও অংশ নিতে পারে, যার ফলে টাইটানিয়াম কম জারণ অবস্থা (Ⅱ) এবং (Ⅲ) থাকতে পারে।

টাইটানিয়াম (Ⅳ) যৌগগুলিতে, পরমাণুগুলি মূলত জড়। Ti⁴⁺ আয়নের ব্যাসার্ধ 60 pm, এটি একটি উচ্চ-চার্জ, ছোট-ব্যাসার্ধ, উচ্চ-ক্ষেত্র-শক্তির ক্যাটেশন তৈরি করে যাতে আয়নগুলির সমন্বয়ের দিকে শক্তিশালী মেরুকরণ শক্তি থাকে। অতএব, Ti(Ⅳ) যৌগগুলি সর্বদা সমযোজী, যৌগ গঠনে Si(Ⅳ) এবং Sn(Ⅳ) এর অনুরূপ। উদাহরণস্বরূপ, টেট্রাক্লোরাইড একটি সহজে হাইড্রোলাইজড, ফুমিং তরল। বাস্তবে, কোন মুক্ত Ti⁴⁺ আয়ন বা দ্রবীভূত আয়ন নেই; সর্বাধিক, (-Ti-O⁻)²⁺ চেইন-অম্লীয় দ্রবণে হাইড্রেটেড আয়ন বিদ্যমান। সরল টাইটানিয়াম(IV) যৌগগুলিতে, টাইটানিয়ামের একটি সমন্বয় সংখ্যা 4। তবে, এর পারমাণবিক বৈদ্যুতিন কাঠামোতে 3d অরবিটালের উপস্থিতির কারণে, 4-সমন্বয় টাইটানিয়াম (IV) একটি ভাল লুইস অ্যাসিড এবং সমন্বয় সংখ্যাকে 6-এ প্রসারিত করতে লিগ্যান্ড গ্রহণ করতে পারে। সমন্বয় সংখ্যা সহ যৌগগুলি 5,8 এবং নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে পাওয়া গেছে। প্রতিটি সমন্বয় সংখ্যা একটি নির্দিষ্ট আণবিক স্টেরিওস্ট্রাকচারের সাথে মিলে যায়। টাইটানিয়াম (III) টাইটানিয়ামের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভ্যালেন্স; d1-কনফিগার করা ট্রাইভ্যালেন্ট টাইটানিয়াম প্রায়ই অষ্টহেড্রাল জটিল আয়ন গঠন করে, যেমন TiF63- এবং Ti(H2O)63+.

সাধারণ জারণ অবস্থা II, III এবং IV ছাড়াও, যৌগের টাইটানিয়াম বিরল কম জারণ অবস্থা বা ঋণাত্মক অক্সিডেশন অবস্থা I, O, -I, এবং -II প্রদর্শন করতে পারে যখন π-অম্লীয় লিগান্ডের সাথে মিলিত হয় (লিগ্যান্ডগুলি যা কেন্দ্রীয় ইলেকট্রনকে টাইটানিয়ামে ফিরিয়ে দিতে পারে)।