4. grup elementi

Titanyum grubu veya 4. grup periyodik tabloda yer alan bir kimyasal elementler grubudur. Modern IUPAC adlandırma sistemine göre periyodik tablonun 4. grubu titanyum (Ti), zirkonyum (Zr), hafniyum (Hf) and rutherfordyum (Rf) elementlerini kapsar. Grup periyodik tablonun d bloku içinde yer alır. 4. grupta yer alan üç element titanyum (Ti), zirkonyum (Zr) ve hafniyum (Hf) doğal olarak bulunur buna karşın rutherfordyum (Rf) radyoaktiftir. Rutherfordyumun bütün izotopları radyoaktiftir ve laboratuvarda üretilirler, hiçbiri doğada bulunmaz. Şimdiye kadar süperçarpıştırıcılarda yapılan hiçbir deneyde grubun bir sonraki üyesi Unpentkuadyum (Upq) elemtinin sentezi gerçekleştirilemedi. 8. periyot elementlerinin sonlarında yer alan üyelerinden biri olduğundan Upq elementinin yakın bir gelecekte sentezlenmesi pek mümkün görünmemektedir.

Grubun ilk üç elementi benzer özellikler gösterir. Bunların üçü de standart şartlar altında refrakter metallerdir.

 Özellikleri 
 Kimyasal 
Gözlemlerin çoğu grubun ilk üç elementi için yapılabilmiştir. Rutherdfordyum elementinin kimyası tam olarak ortaya konulamadığından bu bölümde titanyum, zirkonyum ve hafniyum elementleri dikkate alındı. Grupta yer alan bütün elementler yüksek erime noktasına (1668 °C, 1855 °C, 2233 °C) sahip reaktif metallerdir. Reaktivite, ileride oluşacak reaksiyonları önleyen hızla oluşan oksit tabaka nedeniyle her zaman için açık değildir. TiO2, ZrO2 ve HfO2 oksitleri, yüksek erime noktasına sahip beyaz katılardır ve çoğu aside karşı tepkisizlerdir.
 H  HeLiBe  B C N O F NeNaMg  AlSiP S ClArK  CaSc TiV  CrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrY   ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI  XeCsBaLa*  HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn FrRaAc**  RfDbSgBhHsMtDsRgCn   *  CePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu  **ThPaU  NpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

Periyodik tablodaki titanyum grubu
Tetravalan geçiş metalleri olarak, dört elementin tamamı genellikle +4 oksidasyon durumunda inorganik bileşik oluşturabilirler. İlk üç metal için onların yoğun alkalilere karşı dirençli oldukları gösterilmiştir ancak halojenler bu metallerle reaksiyona girerek tetrahalidleri oluşturur. Yüksek sıcaklıklarda üç metalin tamamı oksijen, azot, karbon, kükürt, bor ve silisyum ile tepkimeye girerler. 5. grup elementlerinde göslenen lantanit büzülmesi sebebiyle, zirkonyum ve hafniyum neredeyse aynı iyonik yarıçapa sahiptirler. Bu elementler için iyonik yarıçaplar Zr4+ için 79 pikometre ve Hf4+ için 78 pm'dir.

Benzer sonuçlar neredeyse aynı kimyasal davranış ve benzer bileşik oluşturma gibi durumlarla da görülmektedir. Hafniyumun kimyası zirkonyumunki ile benzerdir. Kimyasal reaksiyonlarda ayrım yapmak mümkün değildir sadece bileşiklerin fiziksel özelliklerinde farklılıklar vardır. Bileşiklerin erime ve kaynama noktaları ve çözücülerdeki çözünürlükleri bu ikiz elementlerin kimyasındaki en büyük farklardır.

 Fiziksel 
 Titanyum grubu elementlerinin özellikleri Name Titanyum Zirkonyum Hafniyum Rutherfordyum Erime noktası 1941 K (1668 °C)  2130 K (1857 °C)  2506 K (2233 °C)  ? Kaynama noktası 3560 K (3287 °C)  4682 K (4409 °C)  4876 K (4603 °C)  ? Yoğunluk 4,507 g·cm−3  6,511 g·cm−3  13,31  g·cm−3  ? Görünüş gümüş metalik  gümüş beyaz  gümüş gri ? Atom yarıçapı 140 pm  155  pm  155 pm  ?

 Tarih 
Göreli bol elementler titanyum ve zirkonyumun keşifleri 17. ve 18. yüzyıllarda yapılmışken, hafniyumun keşfi 1923 yılından önce yapılamadı. Bu kısmen elementin düşük bolluğundan kaynaklanmaktaydı.

 Kaynakça 

Kategori:Gruplar (periyodik tablo)