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Etimológicamente, su nombre proviene del latín titans, que según la mitología griega, refería a los hijos de la Tierra. El titanio fue descubierto por el clérigo y minerólogo inglés William Gregor en el año 1971, y en 1975 fue nombrado así por parte del químico alemán Martin Heinrich Klaproth. Una forma impura fue preparada por primera vez en 1887 pero no se logró una forma pura hasta el año 1910, cuando el metalúrgico e inventor neozelandés Matthew A. Hunter así lo consiguió tras el calentamiento de tetracloruro de titanio con sodio en una bomba de acero.
Se clasifica como un metal de transición. En estado puro es blanco y brillante, es muy resistente, ligero y tiene una densidad considerablemente baja, siendo excelente en la resistencia frente a la corrosión. El titanio es tan fuerte como el acero y con frecuencia se lo compara con dicha aleación, es un 60 por ciento más pesado que el aluminio, sin embargo, es el doble de fuerte. Es un elemento dúctil únicamente cuando está libre en el oxígeno, fisiológicamente se lo considera inerte y además, es dimórfico.
El titanio es tan resistente que puede soportar el ácido sulfúrico diluido, el ácido clorhídrico, la mayoría de los ácidos orgánicos, las soluciones de gas y el cloruro de cloro, lo cual lo convierte en un material realmente único. Puede encontrarse titanio tanto en la Tierra (es el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre) como en el espacio, estando presente en el Sol, los meteoritos y las estrellas de tipo M.