หน้า 12The Titanium andVanadium Gro

หน้า 12
The Titanium and
Vanadium Groups

The titanium group of elements consists of titanium (Ti, element 22), zirconium (Zr, element 40), and hafnium (Hf, element 72). Th e
vanadium group consists of vanadium (V, element 23), niobium (Nb,
element 41), and tantalum (Ta, element 73).
Th e titanium metals are found in group IVA. Each of these elements is
tetravalent, meaning that its chemistry is dominated by the “+4” oxidation
state. Titanium is the best-known element in the group. Titanium oxide
(TiO
2) is a white paint pigment. Titanium alloys—such as those used
in golf clubs, surgical instruments, and prosthetics—are known for their
exceptional strength. Zircons are familiar diamond-like gems composed
of zirconium silicate, ZrSiO
4. Hafnium is probably less familiar to most
people, but it is an important component of control rods in the fuel assemblies of nuclear reactors and is important in the semiconductor industry.

หน้า 13

THE BASICS OF TITANIUM
Symbol: Ti
Atomic number: 22
Atomic mass: 47.867
Electronic confi guration: [Ar]4s23d2
T
melt = 3,034°F (1,668°C)
T
boil = 5,949°F (3,287°C)
Abundance in Earth’s crust = 6600 ppm
Isotope Z N Relative Abundance
46
22Ti 22 24 8.25%
47
22Ti 22 25 7.44%
48
22Ti 22 26 73.72%
49
22Ti 22 27 5.41%
50
22Ti 22 28 5.18%

THE BASICS OF ZIRCONIUM
Symbol: Zr
Atomic number: 40
Atomic mass: 91.224
Electronic confi guration: [Kr]5s24d2
T
melt = 3,371°F (1,855°C)
T
boil = 7,968°F (4,409°C)
Abundance in Earth’s crust = 130 ppm
Isotope Z N Relative Abundance
90
40Zr 40 50 51.45%
91
40Zr 40 51 11.22%
92
40Zr 40 52 17.15%
94
40Zr 40 54 17.38%
96
40Zr 40 56 2.80%

หน้า 14
THE BASICS OF HAFNIUM
Symbol: Hf
Atomic number: 72
Atomic mass: 178.49
Electronic confi guration:
[Xe]6s24f145d2
T
melt = 4,051°F (2,233°C)
T
boil = 8,317°F (4,603°C)
Abundance in Earth’s crust = 3.3 ppm
Isotope Z N Relative Abundance
174
72Hf 72 102 0.16%
176
72Hf 72 104 5.26%
177
72Hf 72 105 18.60%
178
72Hf 72 106 27.28%
179
72Hf 72 107 13.62%
180
72Hf 72 108 35.08%

Th e vanadium metals are found in group VA. Each of these ele
ments is pentavalent, meaning that the “+5” oxidation state is importan
to each. Vanadium, however, forms compounds that exhibit a relatively
large number of oxidation states. In addition to the “+5” state, there ar
the “+2,” “+3,” and “+4” states. Similarly, niobium exhibits a “+3” stat
in addition to the “+5”.
The asTroPhysics of The TiTanium grouP:
Ti, Zr, hf
Titanium 44, an α-process element, is synthesized in very large super
novae. Alpha-process elements are synthesized by sequential absorption
of alpha particles, which consist of four particles, so these elements al
have mass numbers that are multiples of four. Th e following reaction
synthesizes titanium 44 in the atmospheres of expanding supernovae
which distribute this radioactive isotope into the surrounding space.
40
20Ca + 4 2α → 44 22Ti

หน้า 15

Titanium 44 decays with a half-life of 59 days to 44Sc. Scandium 44
is itself unstable and decays with a half-life of 1.8 days via emission of a
photon with the energy of 1.156 million electron volts (MeV), producing the stable isotope 44Ca. This is the signature emission line in a stellar
spectrum that tells astronomers 44Ti was once present.
A curious stellar object is the so-called titanium star, Cas A, which
is a supernova remnant about 9,000 light years away with a neutron
star at its center. The blast should have been observable on Earth in the
mid-17th century, although there is no record of any such viewing. This
supernova is unique in that it produced an unprecedented excess of 44Ti
relative to 56Ni (which is produced in all supernovae). Since the synthesis of titanium requires temperatures on the order of 5 billion Kelvin, and gravitational contraction temperatures rise directly with the
mass of a star, the original star must have been an exceptionally massive
object before its demise.
The most abundant isotope of titanium on Earth—Ti-48, which is
stable—is not a product of stellar nucleosynthesis, but of the beta decay
of terrestrial scandium 48 or vanadium 48.
Like yttrium and most other elements heavier than iron, zirconium
and hafnium syntheses occur in stars via neutron capture onto lighter
elements. Zirconium abundance in stellar atmospheres presents some
surprises, however. Like yttrium, it appears to be deficient in stars with
low metal content, but the ratios of these two elements relative to iron
fluctuate from star to star, even when the stars are of similar types. However, there is less variability in abundances of these elements relative to
titanium, which is puzzling.
Another area of interest is the so-called zirconium conflict, which
refers to a confusing situation observed in some HgMn stars where the
spectral line corresponding to doubly ionized zirconium (Zr2+) is much
stronger than that belonging to the singly ionized atoms (Zr+). This is
counterintuitive, because more energy is required to remove two electrons than just one. A broadening of excitation energy levels within the
atom might, however, cause an atomic emission line to appear dimmer. One way this could happen is through bombardment of zirconium
atoms by free-flying electrons, of which huge numbers exist in the hot
gas of a star. This electron-impact broadening would have a greater

หน้า 16

influence on Zr+ than on Zr2+, but the calculated effect is not enough to
explain the observed differences.
The abovementioned anomalies indicate an incomplete scientific
understanding of the dynamic processes within stellar atmospheres and
interiors and the need for more observational data.
discovery and naming of TiTanium,
Zirconium, and hafnium
Titanium was discovered by the English clergyman, the Reverend William Gregor (1761–1817). A graduate of Cambridge University, Gregor
served several churches but spent most of his career as the rector at
a church in Creed, England, from 1793 until 1817. Gregor’s friend,
chemist John Warltire (1739–1810), introduced him to chemistry and
mineralogy. Gregor was particularly attracted to mineralogy and was
well known for his analyses of England’s minerals. Intrigued by a black
magnetic sand from his parish, he analyzed it and found it to be 46.56
percent magnetite (an iron oxide), 3.5 percent silica, 45 percent an
unknown reddish-brown substance, and 4.94 percent other material.
Gregor showed his results to another friend, John Hawkins. The
two men agreed that the reddish-brown substance was a mineral that
most likely contained a new element. Hawkins suggested naming the
new element menachanite after the Menachan Valley in which the sand
had been found. Gregor’s parish responsibilities prevented him from
pursuing the matter further. Unfortunately, he died of tuberculosis in
1817 without ever returning to his research.
Because of Gregor’s declining health, menachanite was all but forgotten. In 1795, however, the German chemist Martin Heinrich Klaproth (1743–1817) began investigating a specimen of the mineral rutile
(titanium oxide) from Hungary. From the rutile, he separated a metallic
oxide whose properties remarkably resembled the properties of menachanite. Klaproth began studying both minerals, carefully comparing
their properties, and concluded that they were the same metallic oxide.
Although he gave William Gregor full credit for priority of discovery,
Klaproth chose not to adopt Gregor’s name of menachanite for the new
element. Instead, deciding there were no special properties of the element or peculiarities regarding its origin, he chose a name that had

หน้า 17

nothing to do with the element’s properties. Klaproth chose the name
titanium after the Greek gods called the Titans, the children of Uranus
and Gaia.
A number of minerals contain zirconium. Zircon, a trace mineral
common to most granites, has been used as a gemstone since ancient
times. Until nearly 1800, however, all analyses of zirconium minerals
were erroneous. They were reported to contain silica, iron oxide, alumina, lime (calcium oxide), and other minerals, but nothing that would
have been a new element.
In 1789, Klaproth analyzed zircon and discovered that it contained
the mineral zirconia (later shown to be zirconium oxide, ZrO
2). In 1824,
Berzelius heated a sample of zirconia with potassium metal. Potassium
reduced the zirconium to an impure powdered form of the metal. During the next 90 years, chemists improved the process for isolating zirconium and gradually succeeded in obtaining samples of zirconium of
successively higher purity. In 1914, a completely pure sample of zirconium was finally obtained by reducing zirconium tetrachloride (ZrCl4)
with sodium. In the end, Klaproth was credited with zirconium’s discovery. The name zirconium itself was derived from the mineral zirconia.
In 1911, an element was discovered that was believed to be a lanthanide, which would have placed its atomic number between 57 and 71.
After World War I, this element was found to occur mostly in titanium
ores and to be more similar to zirconium than to the lanthanides. The
Danish physicist Niels Bohr (1885–1962) suggested that this unknown
element was more likely a transition metal in the titanium family. In
1923, acting upon Bohr’s suggestion, the Hungarian chemist George
Charles de Hevesy (1889–1966) and his coworker, the German physicist
Dirk Coster (1889–1950), used X-ray analysis to prove that the atomic
number of the unknown element had to be 72, which placed the element after the lanthanide series and below zirconium. Although neither
de Hevesy nor Coster was Danish, the two men decided to name element 72 hafnium, after Bohr’s home of Copenhagen, Denmark.
The chemisTry of The TiTanium grouP
Titanium is element 22, with a density of 4.5g/cm3. Titanium is a silverywhite metal that is lighter and stronger than steel and very corrosion

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หน้า 12ไทเทเนียม และกลุ่มวาเนเดียมกลุ่มไทเทเนียมขององค์ประกอบของไททาเนียม (ตี้ องค์ประกอบ 22), เซอร์โคเนียม (Zr องค์ประกอบ 40), และแฮฟเนียม (Hf องค์ประกอบ 72) อี Thวาเนเดียมประกอบด้วยวาเนเดียม (V องค์ประกอบ 23), ไนโอเบียม (Nbองค์ประกอบ 41), และแทนทาลัม (Ta องค์ประกอบ 73)Th อีไทเทเนียมโลหะจะพบได้ในกลุ่มความ แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้คือtetravalent หมายความ ว่า เคมีที่ถูกครอบงำ โดยออกซิเดชัน "+ 4"รัฐ ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบรู้จักในกลุ่ม ไทเทเนียมออกไซด์(TiO2) เป็นผงสีขาว โลหะผสมไทเทเนียม — เช่นใช้กอล์ฟ เครื่องมือผ่าตัด และ prosthetics — เป็นที่รู้จักสำหรับพวกเขาความแข็งแรงพิเศษ Zircons คุ้นเคยเช่นเพชรอัญมณีประกอบด้วยของเซอร์โคเนียมซิลิเก ZrSiO4. แฮฟเนียมเป็นคงไม่คุ้นเคยให้มากที่สุดคน แต่มันเป็นส่วนประกอบสำคัญของก้านควบคุมในแอสเซมบลีเชื้อเพลิงของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และมีความสำคัญในอุตสาหกรรมสารกึ่งตัวนำหน้า 13พื้นฐานของไทเทเนียมสัญลักษณ์: ตี้เลขอะตอม: 22มวลอะตอม: 47.867Guration confi อิเล็กทรอนิกส์: [Ar] 4s23d2Tละลาย = 3,034° F (1,668° C)Tต้ม = 5,949° F (3,287° C)ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 6600 ppmความสัมพันธ์ของ N ไอโซโทป Z4622Ti 22 24 8.25%4722Ti 22 25 7.44%4822Ti 22 26 73.72%4922Ti 22 27 5.41%5022Ti 22 28 5.18%พื้นฐานของเซอร์โคเนียมสัญลักษณ์: Zrเลขอะตอม: 40มวลอะตอม: 91.224Guration confi อิเล็กทรอนิกส์: [Kr] 5s24d2Tละลาย = 3,371° F (1,855° C)Tต้ม = 7,968° F (4,409° C)ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 130 ppmความสัมพันธ์ของ N ไอโซโทป Z9040Zr 40 50 51.45%9140Zr 40 51 11.22%9240Zr 40 52 17.15 น.%9440Zr 40 54 17.38%9640Zr 40 56 2.80%หน้า 14พื้นฐานของแฮฟเนียมสัญลักษณ์: Hfเลขอะตอม: 72มวลอะตอม: 178.49Guration confi อิเล็กทรอนิกส์:[Xe] 6s24f145d2Tละลาย = 4,051° F (2,233° C)Tต้ม = 8,317° F (4,603° C)ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 3.3 ppmความสัมพันธ์ของ N ไอโซโทป Z17472Hf 72 102 0.16%17672Hf 72 104 5.26%17772Hf 72 105 18.60%17872Hf 72 106 27.28%17972Hf 72 107 13.62%18072Hf 72 108 35.08%พบในกลุ่ม VA. Th อีวาเนเดียมโลหะ เอเลเหล่านี้แต่ละments เป็น pentavalent หมายความ ว่า สถานะออกซิเดชัน "+ 5" importanแต่ละ วาเนเดียม ไร แบบฟอร์มสารที่แสดงค่อนข้างจำนวนมากของอเมริกาเกิดออกซิเดชัน นอกจากรัฐ "+ 5", ar มี"+ 2 "+ 3" และ"+ 4"รัฐ ในทำนองเดียวกัน ไนโอเบียมจัดแสดงสถิติ "+ 3"นอกจากนี้ "+ 5"ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ของไทเทเนียมกลุ่ม:ตี้ Zr, hfเป็นสังเคราะห์ไทเทเนียม 44 องค์ประกอบ กระบวนการด้วยกองทัพในซุปเปอร์ที่มีขนาดใหญ่มากnovae องค์ประกอบกระบวนการอัลฟาจะสังเคราะห์ โดยการดูดซึมตามลำดับของอนุภาค ซึ่งประกอบด้วยอนุภาค 4 ดังนั้นอัลองค์ประกอบเหล่านี้มีเลขมวลที่คูณสี่ Th อีต่อปฏิกิริยาsynthesizes ไทเทเนียม 44 ในบรรยากาศการขยาย supernovaeซึ่งกระจายไอโซโทปกัมมันตรังสีนี้ลงในพื้นที่โดยรอบ4020Ca + 4 2α → 44 22Tiหน้า 15Decays ไทเทเนียม 44 กับ half-life ของ 44Sc สแกนเดียม 44 59 วันตัวมันเองไม่เสถียรและ decays กับ half-life ของ 1.8 ผ่านไอเสียการโฟตอน มีพลังงานของ 1.156 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (MeV), ผลิต 44Ca ไอโซโทปเสถียร เป็นลายเซ็นมลพิษบรรทัดเป็นดาวฤกษ์สเปกตรัมที่บอกดารา 44Ti ได้เมื่อมีวัตถุของดาวฤกษ์ความอยากรู้อยากเห็นเป็นดาวเรียกว่าไทเทเนียม Cas A ที่จะเป็นมหานวดาราประมาณ 9000 ปีแสงอยู่กับนิวตรอนเป็นดาวที่เป็นศูนย์ การระเบิดควรได้ observable บนโลกในนี้ศตวรรษที่ 17 กลาง แต่ไม่บันทึกดูเช่นกัน นี้มหานวดาราจะไม่ซ้ำกันที่จะผลิตเป็นประวัติการณ์มากเกิน 44Tiสัมพันธ์กับ 56Ni (ซึ่งผลิตในทั้งหมด supernovae) เนื่อง จากอุณหภูมิขั้น 5 ล้านเคลวินต้องสังเคราะห์ไทเทเนียม หดตัวความโน้มถ่วงอุณหภูมิเพิ่มขึ้นโดยตรงกับการมวลของดาว ดาวเดิมต้องมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษวัตถุก่อนของลูกไอโซโทปที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของไทเทเนียมในโลกเช่นตี้-48 ซึ่งเป็นมีเสถียรภาพซึ่งไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์ ของการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ แต่การสลายให้อนุภาคบีตาสแกนเดียมภาคพื้น 48 หรือวาเนเดียม 48ชอบอิตเทรียมและองค์ประกอบอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่หนักกว่าเหล็ก เซอร์โคเนียมและแฮฟเนียม syntheses เกิดในดาวผ่านการจับนิวตรอนบนไฟแช็กองค์ประกอบ แสดงความอุดมสมบูรณ์ของเซอร์โคเนียมในบรรยากาศของดาวฤกษ์บางsurprises, however. Like yttrium, it appears to be deficient in stars withlow metal content, but the ratios of these two elements relative to ironfluctuate from star to star, even when the stars are of similar types. However, there is less variability in abundances of these elements relative totitanium, which is puzzling.Another area of interest is the so-called zirconium conflict, whichrefers to a confusing situation observed in some HgMn stars where thespectral line corresponding to doubly ionized zirconium (Zr2+) is muchstronger than that belonging to the singly ionized atoms (Zr+). This iscounterintuitive, because more energy is required to remove two electrons than just one. A broadening of excitation energy levels within theatom might, however, cause an atomic emission line to appear dimmer. One way this could happen is through bombardment of zirconiumatoms by free-flying electrons, of which huge numbers exist in the hotgas of a star. This electron-impact broadening would have a greaterหน้า 16influence on Zr+ than on Zr2+, but the calculated effect is not enough toexplain the observed differences.The abovementioned anomalies indicate an incomplete scientificunderstanding of the dynamic processes within stellar atmospheres andinteriors and the need for more observational data.discovery and naming of TiTanium,Zirconium, and hafniumTitanium was discovered by the English clergyman, the Reverend William Gregor (1761–1817). A graduate of Cambridge University, Gregorserved several churches but spent most of his career as the rector ata church in Creed, England, from 1793 until 1817. Gregor’s friend,chemist John Warltire (1739–1810), introduced him to chemistry andmineralogy. Gregor was particularly attracted to mineralogy and waswell known for his analyses of England’s minerals. Intrigued by a blackmagnetic sand from his parish, he analyzed it and found it to be 46.56percent magnetite (an iron oxide), 3.5 percent silica, 45 percent anunknown reddish-brown substance, and 4.94 percent other material.Gregor showed his results to another friend, John Hawkins. Thetwo men agreed that the reddish-brown substance was a mineral thatmost likely contained a new element. Hawkins suggested naming thenew element menachanite after the Menachan Valley in which the sandhad been found. Gregor’s parish responsibilities prevented him frompursuing the matter further. Unfortunately, he died of tuberculosis in1817 without ever returning to his research.Because of Gregor’s declining health, menachanite was all but forgotten. In 1795, however, the German chemist Martin Heinrich Klaproth (1743–1817) began investigating a specimen of the mineral rutile(titanium oxide) from Hungary. From the rutile, he separated a metallicoxide whose properties remarkably resembled the properties of menachanite. Klaproth began studying both minerals, carefully comparingtheir properties, and concluded that they were the same metallic oxide.Although he gave William Gregor full credit for priority of discovery,Klaproth chose not to adopt Gregor’s name of menachanite for the newelement. Instead, deciding there were no special properties of the element or peculiarities regarding its origin, he chose a name that hadหน้า 17nothing to do with the element’s properties. Klaproth chose the nametitanium after the Greek gods called the Titans, the children of Uranusand Gaia.A number of minerals contain zirconium. Zircon, a trace mineralcommon to most granites, has been used as a gemstone since ancienttimes. Until nearly 1800, however, all analyses of zirconium mineralswere erroneous. They were reported to contain silica, iron oxide, alumina, lime (calcium oxide), and other minerals, but nothing that wouldhave been a new element.In 1789, Klaproth analyzed zircon and discovered that it containedthe mineral zirconia (later shown to be zirconium oxide, ZrO2). In 1824,Berzelius heated a sample of zirconia with potassium metal. Potassiumreduced the zirconium to an impure powdered form of the metal. During the next 90 years, chemists improved the process for isolating zirconium and gradually succeeded in obtaining samples of zirconium ofsuccessively higher purity. In 1914, a completely pure sample of zirconium was finally obtained by reducing zirconium tetrachloride (ZrCl4)with sodium. In the end, Klaproth was credited with zirconium’s discovery. The name zirconium itself was derived from the mineral zirconia.In 1911, an element was discovered that was believed to be a lanthanide, which would have placed its atomic number between 57 and 71.
After World War I, this element was found to occur mostly in titanium
ores and to be more similar to zirconium than to the lanthanides. The
Danish physicist Niels Bohr (1885–1962) suggested that this unknown
element was more likely a transition metal in the titanium family. In
1923, acting upon Bohr’s suggestion, the Hungarian chemist George
Charles de Hevesy (1889–1966) and his coworker, the German physicist
Dirk Coster (1889–1950), used X-ray analysis to prove that the atomic
number of the unknown element had to be 72, which placed the element after the lanthanide series and below zirconium. Although neither
de Hevesy nor Coster was Danish, the two men decided to name element 72 hafnium, after Bohr’s home of Copenhagen, Denmark.
The chemisTry of The TiTanium grouP
Titanium is element 22, with a density of 4.5g/cm3. Titanium is a silverywhite metal that is lighter and stronger than steel and very corrosion

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หน้า 12 ไทเทเนียมและกลุ่มวานาเดียมกลุ่มไทเทเนียมขององค์ประกอบประกอบด้วยไทเทเนียม(Ti องค์ประกอบ 22) เซอร์โคเนียม (Zr องค์ประกอบ 40) และฮาฟเนียม (Hf องค์ประกอบ 72) อี Th กลุ่มวานาเดียมประกอบด้วยวานาเดียม (V องค์ประกอบ 23), ไนโอเบียม (NB, องค์ประกอบ 41) และแทนทาลัม (Ta องค์ประกอบ 73). อีโลหะไทเทเนียม Th จะพบในกลุ่ม IVA แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้เป็นtetravalent หมายความว่าเคมีของมันจะถูกครอบงำโดย "4" การเกิดออกซิเดชันของรัฐ ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบที่รู้จักกันดีในกลุ่ม ไทเทเนียมออกไซด์(TiO 2) เป็นเม็ดสีสีขาว โลหะผสมไททาเนียมเช่นที่ใช้ในสนามกอล์ฟเครื่องมือผ่าตัดและขาเทียม-เป็นที่รู้จักกันของพวกเขาความแข็งแรงเป็นพิเศษ zircons คุ้นเคยอัญมณีเพชรเหมือนประกอบด้วยซิลิเกตเซอร์โคเนียมZrSiO 4 แฮฟเนียมอาจจะไม่คุ้นเคยมากที่สุดคน แต่มันก็เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของแท่งควบคุมในเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์. หน้า 13 พื้นฐานของไทเทเนียมสัญลักษณ์: Ti อะตอมจำนวน: 22 มวลอะตอม: 47.867 ไฟล์โครงสร้าง CONFI อิเล็กทรอนิกส์: [Ar] 4s23d2 T ละลาย = 3,034 ° F (1668 ° C) T ต้ม = 5,949 ° F (3287 ° C) ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 6,600 ppm ไอโซโทป ZN ชุกชุมสัมพัทธ์46 22Ti 22 24 8.25% 47 22Ti 22 25 7.44% 48 22Ti 22 26 73.72% 49 22Ti 22 27 5.41% 50 22Ti 22 28 5.18% พื้นฐานของเซอร์โคเนียมสัญลักษณ์: Zr อะตอมจำนวน: 40 มวลอะตอม: 91.224 อิเล็กทรอนิกส์ CONFI ไฟล์โครงสร้าง: [Kr] 5s24d2 T ละลาย = 3,371 ° F (1855 ° C) T ต้ม = 7,968 ° F (4409 ° C) ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 130 ppm ไอโซโทป ZN ชุกชุมสัมพัทธ์90 40Zr 40 50 51.45% 91 40Zr 40 51 11.22% 92 40Zr 40 52 17.15% 94 40Zr 40 54 17.38 % 96 40Zr 40 56 2.80% หน้า 14 พื้นฐานของฮาฟเนียมสัญลักษณ์: Hf อะตอมจำนวน: 72 มวลอะตอม: 178.49 อิเล็กทรอนิกส์ CONFI ไฟล์โครงสร้าง: [Xe] 6s24f145d2 T ละลาย = 4,051 ° F (2233 ° C) T ต้ม = 8,317 ° F ( 4,603 ° C) ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 3.3 ppm ไอโซโทป ZN ชุกชุมสัมพัทธ์174 72Hf 72 102 0.16% 176 72Hf 72 104 5.26% 177 72Hf 72 105 18.60% 178 72Hf 72 106 27.28% 179 72Hf 72 107 13.62% 180 72Hf 72 108 35.08 % Th อีวานาเดียมโลหะที่พบในกลุ่มเวอร์จิเนีย แต่ละเหล่านี้เอเลments เป็น pentavalent หมายความว่า "5" สถานะออกซิเดชันเป็น importan แต่ละ วานาเดียม แต่รูปแบบสารที่แสดงค่อนข้างจำนวนมากของรัฐการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังมี "5" รัฐมี ar ว่า "2", "3" และ "4" รัฐ ในทำนองเดียวกันไนโอเบียมการจัดแสดงนิทรรศการ "3" สถิตินอกเหนือไปจาก"5". ดาราศาสตร์ของไทเทเนียมกลุ่ม: Ti, Zr, HF ไทเทเนียม 44, องค์ประกอบαกระบวนการสังเคราะห์ในสุดมีขนาดใหญ่มากโนวา องค์ประกอบ Alpha-กระบวนการมีการสังเคราะห์โดยการดูดซึมต่อเนื่องของอนุภาคแอลฟาซึ่งประกอบด้วยสี่อนุภาคดังนั้นองค์ประกอบเหล่านี้อัลมีจำนวนมวลที่มีหลายสี่ อี Th ต่อไปนี้ปฏิกิริยาสังเคราะห์ไทเทเนียม44 ในสภาพแวดล้อมของการขยายตัวของซูเปอร์โนวาที่แจกจ่ายไอโซโทปกัมมันตรังสีนี้เข้ามาในพื้นที่โดยรอบ. 40 20Ca +4 2α→ 44 22Ti หน้า 15 ไทเทเนียม 44 สลายตัวที่มีครึ่งชีวิต 59 วันเพื่อ 44Sc แคนเดียม 44 เป็นตัวเองที่ไม่เสถียรและสลายตัวที่มีครึ่งชีวิต 1.8 วันที่ผ่านการปล่อยของโฟตอนที่มีพลังงานของ1156000 อิเล็กตรอนโวลต์ (MeV) ผลิตไอโซโทป 44Ca ซึ่งเป็นสายการปล่อยลายเซ็นในตัวเอกคลื่นความถี่ที่จะบอกนักดาราศาสตร์ 44Ti ครั้งหนึ่งเคยเป็นปัจจุบัน. วัตถุตัวเอกอยากรู้อยากเห็นเป็นดาวไทเทเนียมที่เรียกว่า Cas A, ซึ่งเป็นเศษเล็กเศษน้อยซูเปอร์โนวาเกี่ยวกับ9,000 ปีแสงไปด้วยนิวตรอนดาวที่ศูนย์. ระเบิดควรได้รับการสังเกตบนโลกในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 ถึงแม้จะมีการบันทึกของการดูเช่นใด นี้ซูเปอร์โนวาที่ไม่ซ้ำกันในการที่จะผลิตส่วนเกินเป็นประวัติการณ์ของ 44Ti เทียบกับ 56Ni (ซึ่งมีการผลิตในซูเปอร์โนวาทั้งหมด) ตั้งแต่การสังเคราะห์ไทเทเนียมต้องใช้อุณหภูมิในการสั่งซื้อของ 5 พันล้านเคลวินและอุณหภูมิที่หดตัวแรงโน้มถ่วงสูงขึ้นโดยตรงกับมวลของดาวดาวที่เดิมจะต้องได้รับการขนาดใหญ่เป็นพิเศษวัตถุก่อนที่จะตาย. ไอโซโทปที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของไทเทเนียมบนโลก -Ti-48 ซึ่งเป็นมีเสถียรภาพไม่ได้เป็นผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์แต่ของเบต้าสลายของแคนบก 48 หรือ 48 วานาเดียมเช่นเดียวกับอิตเทรียมและองค์ประกอบอื่นๆ ส่วนใหญ่หนักกว่าเหล็กเซอร์โคเนียมและสังเคราะห์ฮาฟเนียมเกิดขึ้นในดาวนิวตรอนจับผ่านลงเบาองค์ประกอบ ความอุดมสมบูรณ์เซอร์โคเนียมในสภาพแวดล้อมที่เป็นตัวเอกนำเสนอบางอย่างที่น่าประหลาดใจ แต่ เช่นเดียวกับอิตเทรียมก็ดูเหมือนจะขาดในดาวที่มีปริมาณโลหะต่ำแต่อัตราส่วนของทั้งสององค์ประกอบเทียบกับเหล็กมีความผันผวนจากดาวดาราแม้เมื่อดาวที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน แต่มีความแปรปรวนน้อยกว่าในปริมาณขององค์ประกอบเหล่านี้เมื่อเทียบกับไททาเนียมซึ่งเป็นงง. พื้นที่ที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือความขัดแย้งเซอร์โคเนียมที่เรียกว่าซึ่งหมายถึงสถานการณ์ที่ทำให้เกิดความสับสนข้อสังเกตในบางดาว HgMn ที่เส้นสเปกตรัมที่สอดคล้องกับการแตกตัวเป็นไอออนทวีคูณเซอร์โคเนียม (Zr2 +) เป็นอย่างมากที่แข็งแกร่งกว่าที่เป็นของอะตอมแตกตัวเป็นไอออนโดยลำพัง(Zr +) นี่คือcounterintuitive เพราะพลังงานมากขึ้นจะต้องลบสองอิเล็กตรอนมากกว่าเพียงแค่หนึ่ง ขยายระดับพลังงานกระตุ้นภายในอะตอมอาจ แต่ก่อให้เกิดสายการปล่อยอะตอมปรากฏหรี่ วิธีการหนึ่งที่จะเกิดขึ้นนี้ก็คือการทิ้งระเบิดของเซอร์โคเนียมอะตอมโดยอิเล็กตรอนอิสระบินซึ่งจำนวนมากอยู่ในที่ร้อนก๊าซของดาว ขยายอิเล็กตรอนผลกระทบนี้จะมีมากขึ้นหน้า 16 อิทธิพลต่อ Zr + กว่า Zr2 + แต่ผลคำนวณไม่เพียงพอที่จะอธิบายความแตกต่างที่สังเกต. ความผิดปกติดังกล่าวบ่งชี้ทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่สมบูรณ์ความเข้าใจในกระบวนการแบบไดนามิกที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นดาราและการตกแต่งภายในและต้องการข้อมูลเพิ่มเติมสังเกตการณ์. ค้นพบและตั้งชื่อของไทเทเนียมเซอร์โคเนียมและฮาฟเนียมไทเทเนียมถูกค้นพบโดยนักบวชอังกฤษ, นายวิลเลียมเกรเกอร์ (1761-1817) จบการศึกษาจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ A, เกรเกอร์ทำหน้าที่หลายโบสถ์แต่ใช้เวลามากที่สุดในอาชีพของเขาในฐานะอธิการบดีที่คริสตจักรในลัทธิอังกฤษจาก 1793 จนถึง 1817 เพื่อนของเกรเกอร์, นักเคมี Warltire จอห์น (1739-1810) แนะนำให้เขารู้จักทางเคมีและแร่วิทยา. เกรเกอร์ถูกดึงดูดโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิทยาและเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับการวิเคราะห์ของเขาของแร่ธาตุของอังกฤษ ทึ่งกับสีดำทรายแม่เหล็กจากตำบลเขาวิเคราะห์และพบว่ามันจะ 46.56 แม่เหล็กร้อยละ (เป็นเหล็กออกไซด์) ซิลิการ้อยละ 3.5 ร้อยละ 45 สารสีน้ำตาลแดงที่ไม่รู้จักและร้อยละ 4.94 วัสดุอื่น ๆ . เกรเกอร์แสดงให้เห็นว่าผลของเขา ให้เพื่อนอีกคนหนึ่งจอห์นฮอว์กิน ชายสองคนตกลงกันว่าสารสีน้ำตาลแดงเป็นแร่ธาตุที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่มีองค์ประกอบใหม่ ฮอว์กินแนะนำการตั้งชื่อธาตุใหม่ menachanite หลังจาก Menachan หุบเขาที่ทรายถูกพบ เกรเกอร์รับผิดชอบของตำบลป้องกันเขาจากการใฝ่หาเรื่องนี้ต่อไป แต่น่าเสียดายที่เขาเสียชีวิตจากวัณโรคใน1817 โดยที่ไม่เคยกลับไปที่การวิจัยของเขา. เพราะร่างกายลดลงเกรเกอร์ของ menachanite ถูกลืมทั้งหมด แต่ ใน 1795 แต่นักเคมีชาวเยอรมันมาร์ตินเฮ็น Klaproth (1743-1817) เริ่มตรวจสอบตัวอย่างของ rutile แร่(ไทเทเนียมออกไซด์) จากฮังการี จาก rutile เขาแยกโลหะออกไซด์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกับคุณสมบัติน่าทึ่งของmenachanite Klaproth เริ่มศึกษาแร่ธาตุทั้งสองอย่างระมัดระวังการเปรียบเทียบคุณสมบัติของพวกเขาและได้ข้อสรุปว่าพวกเขาออกไซด์โลหะเดียวกัน. แม้ว่าเขาจะให้วิลเลียมเกรเครดิตเต็มรูปแบบสำหรับลำดับความสำคัญของการค้นพบKlaproth เลือกที่จะไม่นำมาใช้ชื่อเกรเกอร์ของ menachanite ใหม่องค์ประกอบ แต่การตัดสินใจที่ไม่มีคุณสมบัติพิเศษขององค์ประกอบหรือลักษณะเกี่ยวกับต้นกำเนิดของมันเขาเลือกชื่อที่มีหน้า 17 ไม่มีอะไรจะทำอย่างไรกับคุณสมบัติขององค์ประกอบของ Klaproth เลือกชื่อไทเทเนียมหลังจากเทพเจ้ากรีกที่เรียกว่าไททันส์เด็กของดาวยูเรนัสและGaia. จำนวนของแร่ธาตุที่มีเซอร์โคเนียม เพทายเป็นแร่ธาตุที่พบบ่อยจะหินทรายส่วนใหญ่ได้ถูกใช้เป็นพลอยตั้งแต่โบราณครั้ง จนกระทั่งเกือบ 1800 แต่การวิเคราะห์ทั้งหมดของแร่ธาตุเซอร์โคเนียมเป็นที่ผิดพลาด พวกเขาได้รับรายงานว่าจะมีซิลิกาออกไซด์เหล็กอลูมิปูนขาว (แคลเซียมออกไซด์) และแร่ธาตุอื่น ๆ แต่ไม่มีอะไรที่จะได้รับองค์ประกอบใหม่. ใน 1789 Klaproth วิเคราะห์เพทายและพบว่ามันมีเซอร์โคเนียแร่(แสดงต่อมา จะเซอร์โคเนียมออกไซด์ ZrO 2) ในปี 1824, โป๊ะร้อนตัวอย่างของเซอร์โคเนียที่มีโลหะโพแทสเซียม โพแทสเซียมลดเซอร์โคเนียมไปยังรูปแบบผงบริสุทธิ์ของโลหะ ต่อมาในช่วง 90 ปีนักเคมีการปรับปรุงกระบวนการในการแยกเซอร์โคเนียมและค่อยๆประสบความสำเร็จในการได้รับตัวอย่างของเซอร์โคเนียมของความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 1914 กลุ่มตัวอย่างที่บริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์ของเซอร์โคเนียมได้ในที่สุดโดยการลด tetrachloride เซอร์โคเนียม (ZrCl4) ที่มีโซเดียม ในท้ายที่สุด Klaproth ให้เครดิตกับการค้นพบของเซอร์โคเนียม เซอร์โคเนียมชื่อตัวเองได้มาจากเซอร์โคเนียแร่. ในปี 1911 เป็นองค์ประกอบพบว่าเชื่อว่าจะเป็น lanthanide ซึ่งจะได้วางเลขอะตอมระหว่าง 57 และ 71 หลังจากสงครามโลกครั้งที่องค์ประกอบนี้พบว่าส่วนใหญ่เกิดขึ้น ในไทเทเนียมแร่และจะมีมากขึ้นคล้ายกับเซอร์โคเนียมกว่าที่จะlanthanides ฟิสิกส์เดนมาร์ก Niels Bohr (1885-1962) ชี้ให้เห็นว่าไม่รู้จักนี้องค์ประกอบที่มีแนวโน้มมากขึ้นในโลหะทรานซิครอบครัวไทเทเนียม ในปี 1923 การปฏิบัติตามข้อเสนอแนะของบอร์, นักเคมีฮังการีจอร์จชาร์ลส์เดอHevesy (1889-1966) และผู้ร่วมงานของเขาฟิสิกส์ชาวเยอรมันเดิร์คอสเตอร์(1889-1950) ใช้การวิเคราะห์ X-ray เพื่อพิสูจน์ว่าอะตอมจำนวนขององค์ประกอบที่ไม่รู้จักจะต้องมี 72 ซึ่งวางองค์ประกอบหลังจากที่ชุด lanthanide และด้านล่างเซอร์โคเนียม แม้ว่าทั้งเด Hevesy หรือคอสเตอร์เป็นเดนมาร์ก, ชายสองคนตัดสินใจที่จะตั้งชื่อธาตุ 72 ฮาฟเนียมหลังจากที่บ้านของบอร์โคเปนเฮเกน, เดนมาร์ก. เคมีของกลุ่มไทเทเนียมไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบที่ 22 ที่มีความหนาแน่นของ 4.5g / cm3 ไทเทเนี่ยมเป็นโลหะ silverywhite ที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแรงกว่าเหล็กและการกัดกร่อนมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

หน้า 12



วาเนเดียมไทเทเนียมและไทเทเนียม คือกลุ่มขององค์ประกอบที่ประกอบด้วยไททาเนียม ( Ti องค์ประกอบ 22 ) , เซอร์โคเนียม ( ZR , องค์ประกอบ , 40 ) และ ด.ญ. ( HF องค์ประกอบ 72 ) th e
วานาเดียมกลุ่มประกอบด้วยวาเนเดียม ( V , ธาตุ 23 ) , ไนโอเบียม ( NB
องค์ประกอบ , 41 ) , และแทนทาลัม ( ตาองค์ประกอบ 73 ) .
th โลหะไทเทเนียมและพบใน IVA ) แต่ละองค์ประกอบเหล่านี้คือที่
,ความหมายว่าเคมีของมันคือการปกครองโดย " 4 " ออกซิเดชัน
รัฐ ไทเทเนียมคือธาตุที่เป็นที่รู้จักกันดีในกลุ่ม ไทเทเนียมออกไซด์ ( TiO

2 ) เป็นเม็ดสีขาว ไทเทเนียมอัลลอย เช่นที่ใช้
ในกอล์ฟคลับ เครื่องมือผ่าตัด และขาเทียมเป็นที่รู้จักสำหรับความแข็งแรงพิเศษ

เพชรอัญมณีเพทายคุ้นเคยประกอบด้วย
เซอร์โคเนียมซิลิเกต zrsio
4ด.ญ. อาจไม่คุ้นเคยกับคนส่วนใหญ่
, แต่มันเป็นส่วนประกอบสำคัญของแท่งควบคุมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเชื้อเพลิงประกอบสำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

หน้า 13

พื้นฐานของสัญลักษณ์ : Ti ไทเทเนียม

เลขอะตอม 22
มวลอะตอม : 47.867
: [ guration โดยสารอิเล็กทรอนิกส์ AR ] 4s23d2
T
ละลาย = 3034 ° F ( 1668 ° C )
T
ต้ม = 5949 ° F ( 3287 ° C )
ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 6600 ppm
Z N ไอโซโทปญาติมากมาย

22ti 46 22 24 8.25%

22ti 47 22 25 7.44 %

22ti 48 22 26 73.72 49 %

22ti 22 27 5.41 %

22ti 50 22 28 5.18 %


สัญลักษณ์ : ZR พื้นฐานของเซอร์โคเนียม

: 40 เลขอะตอมมวลอะตอม : 91.224
guration โดยสารอิเล็กทรอนิกส์ : [ KR ] 5s24d2
T
ละลาย = 3371 ° F ( 1855 / c )
T
ต้ม = 7968 ° F ( 4409 ° C )
ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 130 ppm
ไอโซโทป Z N ญาติมากมาย

40zr 90 91 51.45 40 50 %

40zr 40 51 ผล %

40zr 40 92 94 52 17.15 %

40zr 40 54 17.38 %
2
40zr 40 56 2.80 %

หน้า 14
พื้นฐานของด.ญ.
สัญลักษณ์ : HF เลขอะตอม : 72

มวลอะตอม : 159
guration โดยสารอิเล็กทรอนิกส์ :
[ ]
T
6s24f145d2 แซละลาย = ที่องศา F ( 1404 ° C )
T
ต้ม = 8317 ° F ( ที่องศา C )
ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก = 3.3 ppm
ไอโซโทป Z N ญาติพี่น้องมากมาย

174 คน72hf 72 102 0.16 %

72hf 72 จำนวน 104 5.26 %

72hf 177 72 105 1 %

72hf 72 106 27.28 178 179 %

72hf 72 107 13.62 %

72hf 180 72 108 35.08 %

E TH วาเนเดียม โลหะที่พบในกลุ่มเอสแต่ละเหล่านี้เขา
ments คือเพนตะวาเลนท์ความหมายว่า " 5 " สภาพออกซิเดชันคือ importan
แต่ละ วาเนเดียม อย่างไรก็ตาม รูปแบบสารประกอบที่แสดงค่อนข้าง
จำนวนมากออกซิเดชันอเมริกานอกเหนือไปจาก " 5 " สถานะมี AR
" 2 " 3 " และ " 4 " สหรัฐอเมริกา ในทำนองเดียวกัน , ไนโอเบียมจัดแสดง " 3 " stat
นอกจาก " 5 " .
ดาราศาสตร์ของกลุ่มไทเทเนียม :

ไทเทเนียม Ti ZR , HF , 44 , แอลฟาองค์ประกอบกระบวนการ สังเคราะห์ในโนวาซูเปอร์
ขนาดใหญ่มาก องค์ประกอบของกระบวนการสังเคราะห์โดย
การดูดซึมอัลฟาเป็นลำดับขั้นของอนุภาคแอลฟาซึ่งประกอบด้วยอนุภาคสี่ดังนั้นองค์ประกอบเหล่านี้อัล
มีมวล ตัวเลขที่คูณสี่ th e
ต่อไปนี้ปฏิกิริยาสังเคราะห์ไทเทเนียม 44 ในบรรยากาศของการขยายซุปเปอร์โนวา
ซึ่งกระจายไอโซโทปกัมมันตรังสีในพื้นที่โดยรอบ 20ca 40

4 2 α→ keyboard - key - name 44 22ti

หน้า 15

ไทเทเนียม 44 สลายตัวกับครึ่งชีวิตของ 59 วัน 44sc . สแกนเดียม 44
คือตัวเองไม่เสถียรและสลายตัวด้วยครึ่งชีวิต 1 .