GRUPO DO TITÂNIO 2 INTRODUÇÃO O Ti é de importância industrial Grandes quantidades de TiO 2 são usadas como pigmento e como “carga”, e o metal Ti é importante.

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2 GRUPO DO TITÂNIO 2

3 INTRODUÇÃO O Ti é de importância industrial Grandes quantidades de TiO 2 são usadas como pigmento e como “carga”, e o metal Ti é importante por causa de sua resistência mecânica, baixa densidade e ressitência à corrosão. ZIEGLER-NATTA,O TiCl 3 é um importante catalisador de ZIEGLER-NATTA, utilizado na fabricação do polietileno e de outros polímeros. O Zr é usado para fabricar os revestimentos das barras de combustível de reatores nucleares resfriados a água. O Hf é usado para fabricar barras de controle para certos reatores.

4 GRUPO DO TITÂNIO

5 OCORRÊNCIA E ABUNDÂNCIA O Ti é o 9º elemento mais abundante, em peso, na crosta terrestre. Os principais minérios são : ILEMENITA.................. FeTiO 3 RUTILO............................................ TiO 2 RUTILO............................................ TiO 2 O Zr é o 18º elemento mais abundante da crosta terrestre,encontrado como : ZIRCONITA.........................ZrSiO 4 ZIRCONITA.........................ZrSiO 4 BADDELEYITA................................................ZrO 2 BADDELEYITA................................................ZrO 2

6 OCORRÊNCIA E ABUNDÂNCIA O Hf é muito semelhante em tamanho e propriedades ao Zr, por causa da contração lantanídica. Por isso, o Hf é encontrado, na proporção de 1 a 2%, em minérios de Zr. A separação do Zr do Hf é difícil, inclusive mais difícil que a separação dos lantanídios Ti...........................................6320 p.p.m...........9º Zr..........................................162 p.p.m.............18º Hf..........................................2,8 p.p.m..............45º

7 OBTENÇÃO E USOS TiO Ti tem sido chamado de o “metal maravilha” por causa de suas propriedades singulares e úteis. Ele é muito duro, tem elevado P.F(1667ºC), é mais forte e muito mais leve que o aço ( densidade do Ti = 4,4 g/cm 3 ). O Ti tem melhor resistência à corrosão que o aço inoxidável. É um melhor condutor de calor e de eletricidade que os metais do grupo do Sc. O Ti metálico e as ligas de Ti com Al são utilizadas em grande escala na indústria aeronáutica, em turbinas e motores a jato, e na estrutura das aeronaves. O Ti é empregado em equipamentos navais.

8 Pequenas quantidades de Ti são adicionadas ao aço, para formar ligas mais duras e resistentes. É difícil de se obter o metal a partir de seu minério, devido ao seu elevado ponto de fusão e elevada reatividade.com o ar,oxigênio, nitrogênio e hidrogênio, a temperaturas elevadas. O óxido não pode ser reduzido com C ou CO, pois forma carbetos. TiO 2 TiCl 4 por meio do aquec. Com C e Cl 2 a 900ºC.Como o TiO 2 é muito estável, a 1ª etapa consiste em sua conversão a TiCl 4 por meio do aquec. Com C e Cl 2 a 900ºC. TiO 2TiO 2 + 2C + 2 Cl 2 TiCl 4 + 2 CO

9 PROCESSO KROLL Kroll produziu inicialmente Ti reduzindo TiCl 4 com Ca num forno elétrico. Mais tarde, passou-se a usar o Mg. TiCl 4 + 2Mg Ti + 2 MgCl 2 1000º-1150ºC (argônio) O MgCl 2 formado pode sedr removido com água ou melhor com HCl diluído. Após resta Ti metálico numa forma esponjosa e não de um sólido compacto. O Ti é convertido num bloco compacto por fusão num arco elétrico, sob alto vácuo ou atmosfera de Argônio. O Ti é obtido na forma de pequenos grânulos.

10 O MÉTODO DE VAN ARKEL-DE BOER Esse processo permite a obtenção de pequenas quantidades de metal muito puro. O Ti ou Zr impuro são aquecidos com I 2, num reator sob vácuo, formando TiI 4, que funde em temperatura baixa, sendo então decomposto sobre um filamento de tungstênio aquecido à incandescência. Ti(impuro) + 2 I 2 TiI 4 Ti + 2 I 2 O Zr é produzido em escala bem menor que o Ti. O Zr é ainda mais resistente à corrosão que o Ti, sendo usado em equipamentos de indústrias químicas. Seu uso mais importante é na fabricação do revestimento para combustível UO 2, de reatores nucleares resfriados a água. 1400ºC filamento

11 ESTADOS DE OXIDAÇÃO O estado de oxidação (+IV) é o mais comum e estável para todos esses elementos. Compostos anidros como TiCl 4 são covalentes, e suas moléculas são tetraédricas no estado gasoso. O TiF 4 é o que possui maior diferença de eletronegatividade, podendo ser o mais próximo do modelo iônico. Trata-se de um pó branco volátil, que sublima a 284ºC. Sua estrutura cristalina é polimérica contendo átomos de F em ponte, onde cada Ti é rodeado octaedricamente por seis átomos de F.