第 4 族：鈦族
第 4 族包含鈦、鋯、鉿和人工合成元素鑪。這些是堅韌、熔點高且耐腐蝕的金屬。要記住的數字是四：稀有氣體內核之外有四個電子，最常見的氧化態是 +4。
四個最外層電子與 +4 氧化態
每個成員在內核之外都有兩個 d 電子和兩個 s 電子：鈦是 [Ar] 3d² 4s²，鋯是 [Kr] 4d² 5s²，鉿是 [Xe] 4f¹⁴ 5d² 6s²。用上全部四個電子就得到 +4 氧化態，見於它們的氧化物 TiO₂、ZrO₂ 和 HfO₂。鈦也可以是 +2 或 +3，但鋯和鉿幾乎總是停留在 +4。
這些金屬很容易與氧反應，但形成的薄氧化膜會封住表面，所以在日常條件下幾乎不會腐蝕。
沿著這一族往下：更重也更難熔化
與第 1 族和第 2 族的金屬不同，第 4 族金屬越往下熔點越高：鈦 1941 K，鋯 2128 K，鉿 2506 K。電負度則略微下降，從 1.54 降到 1.33 和 1.3。
密度出現驚人的躍升。鋯是 6.52 g/cm³，但鉿是 13.31 g/cm³，約為兩倍。緊接在鉿之前的鑭系元素使原子收縮，所以鉿原子與鋯原子的大小幾乎相同，質量卻幾乎是兩倍。兩者就像孿生兄弟，使鉿一直隱藏在鋯礦中而未被發現，直到 1923 年。
你在哪裡會遇到第 4 族
二氧化鈦是油漆、紙張、牙膏和許多防曬乳中的亮白色顏料。鈦金屬堅固而輕盈，密度為 4.506 g/cm³，鐵則是 7.874 g/cm³，所以它被用於飛機、自行車車架，以及身體能良好接受的髖關節和牙科植入物。鋯合金包覆核反應爐中的燃料，因為鋯允許中子通過，而鉿會吸收中子，用於控制棒。方晶鋯石是一種廉價的鑽石替代品，其實就是二氧化鋯。
鑪
鑪（104）以歐尼斯特·拉塞福命名，具有放射性，每次只製造出幾個原子，所以它的熔點和密度從未被測量過。簡短的實驗顯示，它形成的化合物與鋯和鉿的很相似。
第 4 族：沿族向下的性質變化
點擊欄位標題即可排序。
| 22 | 鈦 | Ti | 2 | +2, +3, +4 | 1.54 | 187 | 1,941 K (1,667.8 °C) | 4.506 g/cm³ |
| 40 | 鋯 | Zr | 2 | +4 | 1.33 | 186 | 2,128 K (1,854.8 °C) | 6.52 g/cm³ |
| 72 | 鉿 | Hf | 2 | +4 | 1.3 | 212 | 2,506 K (2,232.8 °C) | 13.31 g/cm³ |
| 104 | 鑪 | Rf | 2 | +4 | — | — | — | — |