52 Te Tellure 127.6
Métalloïde p-block Period 5 Group 16

Tellure

Te · Element 52 · Chalcogens

Rare on Earth, common in the universe, and the element that makes rewritable optical discs work.

ÉTAT À 20°C solide
MASSE ATOMIQUE 127.6 u
ELECTRON CONFIGURATION [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴

Structure

L’atome de tellure

Ce n’est pas un diagramme de points sur des anneaux — c’est un échantillon de Monte-Carlo de la masse volumique de probabilité réelle |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.

Nuage orbital

Valeurs mesurées

Fiche de propriétés

Chaque barre montre où se situe tellure parmi les 118 éléments pour cette propriété.

Physique

Densité 6.24 g/cm³ 36%
Point de Fusion 722.7 K 36%
Point d'Ébullition 1261 K 31%
Chaleur spécifique 0.202 J/g·K
Conductivité Thermique 3 W/m·K 18%

Atomique

Rayon Atomique 139 pm 30%
Rayon covalent 139 pm
Rayon de Van der Waals 206 pm

Électronique

Électronégativité 2.1 74%
Énergie d’ionisation 869.3 kJ/mol 78%
Affinité Électronique 190.1 kJ/mol 88%

Présence

Abondance dans la croûte 0.001 mg/kg 32%

Identité

SymboleTe
Numéro atomique52
Masse atomique127.6 u
CatégorieMétalloïde
Blocp
Structure cristallinehexagonal
États d’oxydation-2, +2, +4, +5, +6
Découverte1783
Découvert parFranz-Joseph Muller von Reichenstein

Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites et non mesurées.

Taille, à l’échelle

How big is a tellure atom?

Radius 139 pm — that is 0.139 nm, so about 3597 million of them side by side would span a millimetre.

Plage thermique

Solid, liquid, gas — and when

Tellure is liquid over a 538 K window, from 723 K to 1261 K.

Où il se situe

Position dans le tableau

Tellure sits in period 5, group 16. Everything in group 16 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER MÉTALLOÏDES

All métalloïdes

L’histoire

Ce qu’est tellure et comment nous l’avons découvert

Rare on Earth, common in the universe, and the element that makes rewritable optical discs work.

The discovery of tellure

La découverte accidentelle dans une région aurifère

Transylvanie, 1782

Franz-Joseph Müller von Reichenstein, inspecteur en chef des mines en Transylvanie (aujourd'hui la Roumanie), rencontra un minerai métallique singulier dans les mines d'or de Zlatna. Les mineurs locaux l'appelaient « aurum paradoxum » (or paradoxal), car il ressemblait à de l'or mais se comportait étrangement lors de son traitement.

L'enquête du détective chimiste

Müller consacra trois ans à l'étude de cette substance mystérieuse :

  • 1782 : les premiers tests chimiques montrèrent qu'il ne s'agissait ni d'antimoine, ni de bismuth, ni d'un métal connu
  • 1783 : il prouva qu'elle contenait un nouvel élément métallique combiné à de l'or
  • 1784 : il isola l'élément, mais ne put déterminer sa nature exacte
  • 1785 : il publia ses résultats sous le nom de « Tellurium », dérivé du latin « tellus » (terre)
« Ce minéral contient un métal particulier de couleur blanche, qui n'a pas encore été décrit et que je propose d'appeler tellurium, d'après le mot latin désignant la terre. » – description originale de Müller

Confirmation à Berlin

Martin Heinrich Klaproth (1798), le célèbre chimiste allemand qui découvrit l'uranium et le zirconium, confirma les travaux de Müller. Klaproth isola indépendamment le tellure à partir du même minerai transylvanien et vérifia sa nature élémentaire.

Premières confusions

Pendant des décennies, le tellure fut confondu avec le sélénium en raison de propriétés similaires :

  • Changements de couleur : les deux éléments formaient des composés colorés
  • Comportement métalloïde : propriétés semi-conductrices similaires
  • Similitude chimique : les deux appartenaient au même groupe chimique
  • Rareté : tous deux étaient extrêmement rares sous forme pure

Le lien avec l'or révélé

Découverte des années 1860 : les géologues comprirent que les minerais d'or riches en tellure, dans des lieux comme Cripple Creek au Colorado et Kalgoorlie en Australie, contenaient certains des gisements d'or les plus riches du monde. Les tellurures devinrent synonymes de découvertes aurifères exceptionnelles.

Apparition des applications industrielles

  • Années 1900 : le tellure fut utilisé dans la fonte et les alliages d'acier pour améliorer l'usinabilité
  • Années 1920 : découverte des propriétés thermoélectriques du tellurure de bismuth
  • Années 1940 : applications militaires dans les systèmes de détection infrarouge
  • Années 1960 : la recherche sur les semi-conducteurs révéla des propriétés électroniques uniques

Révolution solaire

Avancée des années 1970 : des scientifiques de l'University of Delaware développèrent les premières cellules solaires efficaces au tellurure de cadmium, lançant l'application moderne la plus importante du tellure. Cette découverte transforma un métalloïde méconnu en matériau essentiel pour les énergies renouvelables.

Applications à l'ère numérique

Années 1990-2000 : les recherches sur la mémoire à changement de phase révélèrent la capacité unique du tellure à passer rapidement de l'état cristallin à l'état amorphe, permettant :

  • les supports optiques réinscriptibles (CD, DVD, Blu-ray)
  • la mémoire informatique de prochaine génération
  • les systèmes de stockage de données à haute vitesse
Du mystère à la merveille : le parcours du tellure, d'un minerai déroutant dans les mines d'or transylvaniennes à un élément permettant l'énergie solaire et l'informatique quantique, montre comment la curiosité scientifique pour les phénomènes rares peut conduire à des technologies qui changent le monde !

Applications

À quoi sert tellure

Révolution de l'énergie solaire

Les cellules solaires au tellurure de cadmium (CdTe) représentent l'une des technologies photovoltaïques les plus rentables, convertissant la lumière du soleil en électricité avec un rendement supérieur à 22 %. Ces panneaux solaires à couches minces ne nécessitent que 3-5 grammes de tellure par kilowatt, ce qui rend le déploiement solaire à grande échelle économiquement viable.

Applications thermoélectriques

  • Tellurure de bismuth (Bi₂Te₃) : matériau thermoélectrique de premier plan pour le refroidissement à l'état solide et la production d'électricité
  • Refroidisseurs Peltier : refroidissement des processeurs, contrôle de la température des diodes laser et instrumentation scientifique
  • Générateurs thermoélectriques : conversion de la chaleur résiduelle en électricité dans les applications automobiles et industrielles
  • Applications spatiales : générateurs thermoélectriques à radio-isotopes pour les missions dans l'espace lointain

Technologie de stockage des données

  • Mémoire à changement de phase (PCM) : alliages Ge₂Sb₂Te₅ (GST) pour la mémoire informatique de prochaine génération
  • Disques Blu-ray : les alliages de tellure permettent le stockage optique de données à haute densité
  • Technologie DVD : argent-indium-antimoine-tellure pour les supports optiques réinscriptibles
  • Stockage holographique : composés avancés du tellure pour les systèmes de stockage de données en 3D

Applications métallurgiques

  • Acier à décolletage : 0.04-0.1 % de tellure améliore l'usinabilité et l'état de surface
  • Alliages de plomb : le tellure durcit le plomb pour les grilles de batteries et le gainage des câbles
  • Alliages de cuivre : amélioration de la conductivité électrique et de la résistance à la corrosion
  • Fonte : le tellure affine la structure des grains et réduit la profondeur de trempe

Catalyse chimique

  • Vulcanisation du caoutchouc : accélérateurs au tellure pour les applications du caoutchouc à haute température
  • Catalyseurs d'oxydation : composés du tellure dans les réactions d'oxydation sélective
  • Polymérisation : polymérisation radicalaire médiée par le tellure pour la synthèse contrôlée de polymères

Applications optiques

  • Optique infrarouge : fenêtres en tellurure de zinc pour les systèmes laser au CO₂
  • Dispositifs électro-optiques : tellurure de cadmium pour la détection et l'imagerie infrarouges
  • Optique non linéaire : cristaux de tellure pour la conversion de fréquence et la commutation optique
  • Fibres optiques : fibres de verre tellurite pour la transmission laser dans le moyen infrarouge

Technologie des semi-conducteurs

  • Tellurure de mercure-cadmium (HgCdTe) : matériau de premier plan pour les détecteurs infrarouges destinés aux applications militaires et spatiales
  • Isolants topologiques : tellurure de bismuth pour la recherche en informatique quantique
  • Détecteurs de rayons X : tellurure de cadmium-zinc pour les systèmes d'imagerie médicale
  • Recherche photovoltaïque : nouveaux composés du tellure pour les cellules solaires de prochaine génération

Défense et sécurité

  • Imagerie thermique : capteurs infrarouges à base de tellure pour les systèmes de vision nocturne
  • Détection nucléaire : détecteurs de rayons gamma au tellurure de cadmium pour le contrôle de sécurité
  • Guidage des missiles : autodirecteurs infrarouges utilisant des capteurs au tellurure de mercure-cadmium
Technologie du futur : le tellure permet la transition vers les énergies renouvelables, les progrès de l'informatique quantique et le stockage des données de prochaine génération, ce qui en fait l'un des éléments les plus stratégiquement importants pour les technologies du XXIe siècle !

Le tellure dans la vie quotidienne

Énergie renouvelable

  • Panneaux solaires : de nombreuses installations solaires commerciales utilisent la technologie des couches minces au tellurure de cadmium
  • Systèmes solaires domestiques : les panneaux CdTe fournissent une énergie solaire résidentielle économique
  • Calculatrices solaires : de petites cellules CdTe alimentent les calculatrices de poche et les montres
  • Lampes solaires de jardin : cellules photovoltaïques à base de tellure dans l'éclairage extérieur

Supports et stockage numériques

  • Lecteurs Blu-ray : les alliages de tellure permettent le stockage et la lecture de films en haute définition
  • DVD réinscriptibles : les matériaux à changement de phase permettent d'écrire et d'effacer les données plusieurs fois
  • Mémoire informatique : mémoire avancée à base de tellure dans les appareils électroniques haut de gamme
  • Stockage d'archives : les systèmes de conservation des données à long terme utilisent des composés du tellure

Refroidissement et contrôle de la température

  • Refroidisseurs thermoélectriques : caves à vin, mini-réfrigérateurs et dispositifs de refroidissement portables
  • Refroidissement des processeurs : les processeurs informatiques utilisent des refroidisseurs thermoélectriques au tellurure de bismuth
  • Refroidisseurs de sièges automobiles : véhicules haut de gamme équipés d'un contrôle thermoélectrique de la température des sièges
  • Dispositifs médicaux : stockage d'échantillons à température contrôlée et systèmes de refroidissement des patients

Applications automobiles

  • Pièces de précision : acier enrichi en tellure pour améliorer l'usinage des composants de moteur
  • Batteries au plomb : le tellure améliore les performances des batteries dans certaines applications automobiles
  • Gestion thermique : systèmes de récupération de chaleur résiduelle utilisant des générateurs thermoélectriques

Imagerie et détection

  • Caméras de sécurité : systèmes de vision nocturne infrarouge utilisant des détecteurs à base de tellure
  • Imagerie médicale : détecteurs de rayons X dans les hôpitaux et les cliniques
  • Caméras thermiques : équipements d'inspection des bâtiments et d'audit énergétique
  • Détection des incendies : détecteurs de fumée et de chaleur dotés de capteurs au tellure
Impact invisible : le tellure est l'un des éléments les plus « invisibles » de la chimie : vous en bénéficiez chaque jour grâce à l'énergie solaire, au stockage numérique et aux systèmes de refroidissement, alors que la plupart des gens n'en ont jamais entendu parler !

D’où il vient

Présence naturelle

0.001 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 32% of elements

Le tellure : l'élément stable le plus rare de la Terre

Rareté extrême

Le tellure est plus rare que l'or dans la croûte terrestre, avec une abondance de seulement 0.001 ppm (1 ppb). Cette extrême rareté en fait l'un des éléments stables les plus rares, plus de 1 000 fois plus rare que l'étain ou l'antimoine.

Minéraux principaux

  • Tellurures : le tellure se trouve généralement combiné à des métaux plutôt qu'à l'état natif
  • Calavérite (AuTe₂) : tellurure d'or, source importante dans certaines mines d'or
  • Sylvanite (AuAgTe₄) : tellurure d'or et d'argent présent dans les gisements épithermaux
  • Altaïte (PbTe) : tellurure de plomb dans les filons hydrothermaux
  • Hessite (Ag₂Te) : tellurure d'argent dans les gisements de métaux précieux
  • Tellure natif : rares cristaux métalliques dans les zones oxydées

Sources commerciales

Il n'existe aucune mine primaire de tellure : tout le tellure commercial provient comme sous-produit de :

  • Raffinage du cuivre (80 %) : le raffinage électrolytique du cuivre produit des boues anodiques riches en tellure
  • Raffinage du plomb (15 %) : la fusion du plomb concentre le tellure dans les scories et les résidus
  • Extraction de l'or (5 %) : le traitement des minerais de tellurure d'or produit un concentré de tellure

Centres de production mondiaux

  • Chine (50 %) : Jiangxi Copper Company et d'autres fonderies dominent la production mondiale
  • Japon (20 %) : JX Nippon Mining récupère le tellure lors du raffinage du cuivre
  • Russie (10 %) : Norilsk Nickel et d'autres entreprises minières
  • États-Unis (8 %) : Kennecott Utah Copper et raffineries ASARCO
  • Canada (5 %) : diverses exploitations de cuivre et de métaux précieux

Comportement géochimique

La nature chalcophile du tellure signifie qu'il se concentre dans les minéraux sulfurés et suit le soufre dans les processus géologiques. Son extrême rareté résulte de :

  • Perte de composés volatils : le tellure s'est échappé dans l'espace lors de la formation initiale de la Terre
  • Appauvrissement du manteau : concentration préférentielle dans le noyau terrestre
  • Mobilité hydrothermale : facilement dissous et dispersé par les fluides chauds

Abondance cosmique

Dans l'Univers, le tellure se forme par nucléosynthèse du processus s dans les étoiles de la branche asymptotique des géantes. Bien qu'il soit rare à l'échelle cosmique, l'appauvrissement du tellure terrestre le rend extraordinairement rare par rapport aux éléments voisins.

Criticité de la chaîne d'approvisionnement

  • Matériau stratégique : l'offre limitée contraint la production de panneaux solaires
  • Efforts de recyclage : le recyclage des panneaux CdTe permet de récupérer du tellure précieux
  • Recherche sur la substitution : les scientifiques recherchent des solutions de remplacement en raison des contraintes d'approvisionnement
Perspective sur la rareté : si la croûte terrestre était un terrain de football, le tellure occuperait une surface inférieure à celle d'une tête d'épingle, alors que cet élément incroyablement rare alimente la révolution des énergies renouvelables !

Manipulation

Sécurité

Profil de sécurité du tellure

Toxicité modérée – dangers particuliers

Le tellure et ses composés sont modérément toxiques, avec certains effets biologiques particuliers qui ne sont pas observés avec d'autres éléments. Bien qu'il soit moins toxique que le mercure ou le plomb, le tellure nécessite une manipulation prudente et des précautions de sécurité spécifiques.

Effet caractéristique de « l'haleine à l'ail »

L'haleine au tellure est l'effet le plus caractéristique d'une exposition :

  • Diméthyl-tellurure : l'organisme transforme le tellure en un composé volatil à forte odeur d'ail
  • Durée : l'haleine au tellure peut persister pendant des semaines après la fin de l'exposition
  • Détection : sert d'indicateur biologique d'une exposition au tellure
  • Indicateur inoffensif : l'odeur elle-même n'est pas dangereuse, mais signale une exposition

Effets respiratoires et systémiques

  • Inhalation : la poussière de tellure provoque une irritation respiratoire et des symptômes semblables à ceux d'une pneumonie
  • Exposition chronique : peut entraîner une accumulation de tellure dans le foie et les reins
  • Neurologiques : des doses élevées peuvent affecter le système nerveux périphérique
  • Reproductifs : des données limitées suggèrent des effets potentiels sur le développement

Sécurité au travail

  • Limite d'exposition : VLE OSHA de 0.1 mg/m³ pour le tellure et ses composés
  • Équipement de protection : appareils respiratoires, gants et protection oculaire requis
  • Ventilation : systèmes d'extraction locale pour le traitement du tellure
  • Hygiène : lavage soigneux des mains et vêtements de travail séparés essentiels

Sécurité dans l'industrie électronique

  • Fabrication de semi-conducteurs : les composés du tellure nécessitent des procédures de manipulation spécialisées
  • Fabrication de panneaux solaires : la production de CdTe présente des dangers liés au tellure et au cadmium
  • Opérations de recyclage : les déchets électroniques contenant du tellure nécessitent des protocoles appropriés

Sécurité des produits de consommation

  • Panneaux solaires : le CdTe encapsulé présente un risque minimal en utilisation normale
  • Appareils électroniques : le tellure des dispositifs de mémoire est scellé et ne présente aucun risque d'exposition
  • Élimination : les déchets électroniques doivent être recyclés par les filières appropriées

Réponse aux urgences

  • Inhalation : mettre à l'air frais et surveiller les symptômes respiratoires
  • Contact cutané : laver soigneusement à l'eau et au savon
  • Contact avec les yeux : rincer à l'eau pendant 15 minutes et consulter un médecin
  • Ingestion : contacter un centre antipoison et ne pas provoquer de vomissement
Note de sécurité : bien que le tellure nécessite des précautions dans les environnements industriels, l'exposition des consommateurs par les panneaux solaires et les appareils électroniques est minime. L'effet caractéristique de « l'haleine à l'ail » rend l'exposition au tellure facile à détecter et à surveiller.

Réponses rapides

Tellure : questions fréquentes

What is Tellure?

Tellure (symbol Te) is element 52 on the periodic table, a métalloïde in period 5, group 16. Rare on Earth, common in the universe, and the element that makes rewritable optical discs work. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Tellure?

Tellure's ground-state electron configuration is [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴, giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 6 electrons respectively. Its outer shell holds 6 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of Tellure?

Tellure melts at 722.7 K (449.5 °C) and boils at 1261 K (987.9 °C).

What is the atomic mass of Tellure?

The standard atomic weight of Tellure is 127.6 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Tellure?

Tellure has a density of 6.24 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of tellure is about 6.2× heavier.

What is the electronegativity of Tellure?

Tellure has a Pauling electronegativity of 2.1. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Tellure, and when?

Tellure was discovered in 1783 by Franz-Joseph Muller von Reichenstein. It is named after latin tellus, "earth".

How common is Tellure on Earth?

Tellure makes up about 0.001 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.