Propietats químiques del titani

El titani és un element del grup IVB del quart període de la taula periòdica. La seva estructura electrònica atòmica és [Ar]3d²4s², amb quatre electrons de valència disponibles per a l'enllaç. Per tant, el seu estat d'oxidació més alt en els compostos és (Ⅳ). Com que pertany a la primera sèrie de transició i té dos electrons 3D no aparellats, aquests també poden participar en l'enllaç, permetent que el titani tingui estats d'oxidació més baixos (Ⅱ) i (Ⅲ).

En els compostos de titani (Ⅳ), els àtoms són essencialment inerts. L'ió Ti⁴⁺ té un radi de 60 pm, la qual cosa el converteix en un catió de gran-càrrega, petit-radi, gran-camp-cat amb un fort poder de polarització cap als ions coordinats. Per tant, els compostos de Ti(Ⅳ) són sempre covalents, semblants en formació de compostos a Si(Ⅳ) i Sn(Ⅳ). Per exemple, el tetraclorur és un líquid fumant fàcilment hidrolitzat. En realitat, no hi ha ions Ti⁴⁺ lliures ni ions solvatats; Com a màxim, la cadena (-Ti{-O⁻)²⁺-com els ions hidratats existeixen en solucions àcides. En els compostos simples de titani (IV), el titani té un nombre de coordinació de 4. Tanmateix, a causa de la presència d'orbitals 3d a la seva estructura electrònica atòmica, el titani de 4 coordenades (IV) és un bon àcid de Lewis i pot acceptar lligands per ampliar el nombre de coordinació a 6. També s'han trobat compostos amb números de coordinació de 5, 7 i 8 en condicions específiques. Cada número de coordinació correspon a una estereoestructura molecular específica. El titani(III) també és una valència important del titani; El titani trivalent configurat amb d1 sovint forma ions complexos octaèdrics, com ara TiF63- i Ti (H2O)63+.

A més dels estats d'oxidació comuns II, III i IV, el titani dels compostos pot presentar estats d'oxidació baixos o negatius I, O, -I i -II quan es combina amb π-lligands àcids (lligants que poden retornar electrons a l'àtom central de titani).