原子結構
鈦位于元素周期表中ⅣB族，原子序數為22，原子核由22個質子和20-32個中子組成，核外電子結構排列為1S22S22P63S23D24S2。原子核半徑5x10-13厘米。

物理性質
鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔點1668±4℃，熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子，沸點3260±20℃，汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子，臨界溫度4350℃，臨界壓力1130大氣壓。鈦的導熱性和導電性能較差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導性，純鈦的超導臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時，鈦的熱容為0.126卡/克原子?度，熱焓1149卡/克原子，熵為7.33卡/克原子?度，金屬鈦是順磁性物質，導磁率為1.00004。
鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率可達50-60%，斷面收縮率可達70-80%，但強度低，不宜作結構材料。鈦中雜質的存在，對其機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。

化學性質
鈦在較高的溫度下，可與許多元素和化合物發生反應。各種元素，按其與鈦發生不同反應可分為四類：
第一類：鹵素和氧族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物；
第二類：過渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬間化物和有限固溶體；
第三類：鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體；
第四類：惰性氣體、堿金屬、堿土金屬、稀土元素（除鈧外），錒、釷等不與鈦發生反應或 基本上不發生反應。

與化合物的反應：
◇ HF和氟化物
氟化氫氣體在加熱時與鈦發生反應生成TiF4， 反應式為（1）；不含水的氟化氫液體可在鈦表面上生成一層致密的四氟化鈦膜，可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強熔劑。即使是濃度為1%的氫氟酸，也能與鈦發生激烈反應，見式（2）；無水的氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦發生反應，僅在高溫下熔融的氟化物與鈦發生顯著反應。
Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千(qian)卡 （1）2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2 （2）

◇ HCl和氯化物
氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦，干燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4，見 式(3);濃度<5%的鹽酸 在室溫下不與鈦反應，20%的鹽酸在常溫下與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3，見式(4);當溫度長高時，即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯化物，如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4離子及其水溶液，都不與鈦發生反應，鈦在這些氯化物中具有很好的穩定性。
Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡 (3)2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2 (4)

◇ 硫酸和硫化氫
鈦與<5%的稀硫酸反應后在鈦表面上生成保護性氧化膜，可保護鈦不被稀酸 繼續腐蝕。但>5%的硫酸與鈦有明顯的反應，在常溫下，約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快，當濃度大于40%，達到60%時腐蝕速度反而變慢，80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦，見式（5）,（6），加熱的濃硫酸可被鈦還原，生成SO2，見式（7）。常溫下鈦與硫化氫反應，在其表面生成一層保護膜，可阻止硫化氫與鈦的進一步反應。但在高溫下，硫化氫與鈦反應析出氫，見式（8），粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物，在900℃時反應產物主要為TiS，1200℃時為Ti2S3。
Ti＋H2SO4＝TiSO4＋H2 (5) 2Ti＋3H2SO4＝Ti2(SO4)3＋H2 (6)
2Ti＋6H2SO4＝Ti2(SO4)3＋3SO2＋6H2O＋202千(qian)卡 (7)Ti＋H2S＝TiS＋H2＋70千(qian)卡(8)

◇ 硝酸和王水
致密的表面光滑的鈦對硝酸具有很好的穩定性，這是由于硝酸能快速在鈦表面生成一層牢固的氧化膜，但是表面粗糙，特別是海綿鈦或粉末鈦，可與次、熱稀硝酸發生反應，見式（9）、（10），高于70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應，見式（11）；常溫下，鈦不與王水反應。溫度高時，鈦可與王水反應生成TiCl2。
3Ti＋4HNO3＋4H2O＝3H4TiO4＋4NO (9)3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO (10)
Ti＋8HNO3＝Ti(NO3)4＋4NO2＋4H2O (11)

　　綜上所(suo)述(shu)，鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)與溫(wen)度及其(qi)存在形態、純度有著(zhu)極其(qi)密切的(de)(de)(de)(de)關系。致密的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)在自然(ran)界中是(shi)相當穩定的(de)(de)(de)(de)，但是(shi)，粉(fen)末(mo)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)在空氣中可引(yin)起自燃。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)中雜質(zhi)的(de)(de)(de)(de)存在，顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)物理、化(hua)學性(xing)能(neng)、機械性(xing)能(neng)和耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。特別是(shi)一(yi)些間隙雜質(zhi)，它(ta)們可以使(shi)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)晶(jing)格發(fa)生(sheng)畸變，而影(ying)(ying)響(xiang)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)各種性(xing)能(neng)。常溫(wen)下(xia)(xia)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學活性(xing)很(hen)小，能(neng)與氫(qing)氟(fu)酸等少數幾(ji)種物質(zhi)發(fa)生(sheng)反應，但溫(wen)度增加(jia)時(shi)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)迅速增加(jia)，特別是(shi)在高溫(wen)下(xia)(xia)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)可與許(xu)多物質(zhi)發(fa)生(sheng)劇烈反應。鈦(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)冶煉過程一(yi)般都在800℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)下(xia)(xia)進(jin)行，因此(ci)必須在真空中或在惰性(xing)氣氛保護下(xia)(xia)操作(zuo)。