52 Te Tellurio 127.6
Metalloide p-block Period 5 Group 16

Tellurio

Te · Element 52 · Chalcogens

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

STATO A 20°C solido
MASSA ATOMICA 127.6 u
ELECTRON CONFIGURATION [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴

Struttura

L'atomo di tellurio

Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca tellurio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisico

Densità 6.24 g/cm³ 36%
Punto di Fusione 722.7 K 36%
Punto di Ebollizione 1261 K 31%
Calore specifico 0.202 J/g·K
Conduttività Termica 3 W/m·K 18%

Atomico

Raggio Atomico 139 pm 30%
Raggio covalente 139 pm
Raggio di van der Waals 206 pm

Elettronico

Elettronegatività 2.1 74%
energia di ionizzazione 869.3 kJ/mol 78%
Affinità Elettronica 190.1 kJ/mol 88%

Presenza

Abbondanza nella crosta 0.001 mg/kg 32%

Identità

SimboloTe
Numero atomico52
Massa atomica127.6 u
CategoriaMetalloide
Bloccop
Struttura cristallinaesagonale
Stati di ossidazione-2, +2, +4, +5, +6
Scoperto1783
Scoperto daFranz-Joseph Muller von Reichenstein

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

How big is a tellurio atom?

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

Intervallo termico

Solid, liquid, gas — and when

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

Dove si trova

Posizione nella tavola

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

OTHER METALLOIDI

All metalloidi

La storia

Che cos'è tellurio e come lo abbiamo scoperto

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

The discovery of tellurio

La scoperta accidentale nella terra dell'oro

Transilvania, 1782

Franz-Joseph Müller von Reichenstein, ispettore capo delle miniere in Transilvania (oggi Romania), si imbatté in un peculiare minerale metallico nelle miniere d'oro di Zlatna. I minatori locali lo chiamavano "aurum paradoxum" (oro paradossale), perché assomigliava all'oro ma si comportava in modo strano durante la lavorazione.

Il lavoro investigativo chimico

Müller trascorse tre anni a studiare questa misteriosa sostanza:

  • 1782: I primi test chimici mostrarono che non era antimonio, bismuto né alcun metallo conosciuto
  • 1783: Dimostrò che conteneva un nuovo elemento metallico combinato con l'oro
  • 1784: Isolò l'elemento, ma non riuscì a determinarne la natura esatta
  • 1785: Pubblicò i risultati con il nome "Tellurium", dal latino "tellus" (terra)
"Questo minerale contiene un metallo particolare di colore bianco, non ancora descritto, che propongo di chiamare tellurium dalla parola latina che indica la terra." - Descrizione originale di Müller

Conferma a Berlino

Martin Heinrich Klaproth (1798), il celebre chimico tedesco che scoprì l'uranio e lo zirconio, confermò il lavoro di Müller. Klaproth isolò indipendentemente il tellurio dallo stesso minerale transilvano e ne verificò la natura elementare.

I primi fraintendimenti

Per decenni, il tellurio fu confuso con il selenio a causa delle proprietà simili:

  • Cambiamenti di colore: Entrambi gli elementi formavano composti colorati
  • Comportamento da metalloide: Proprietà semiconduttrici simili
  • Somiglianza chimica: Entrambi appartenevano allo stesso gruppo chimico
  • Rarità: Entrambi erano estremamente rari in forma pura

Svelato il legame con l'oro

Scoperta degli anni 1860: I geologi si resero conto che i minerali d'oro ricchi di tellurio in luoghi come Cripple Creek, Colorado, e Kalgoorlie, Australia, contenevano alcuni dei depositi d'oro più ricchi del mondo. I tellururi divennero sinonimo di grandi scoperte aurifere.

Emergono le applicazioni industriali

  • Anni 1900: Il tellurio fu usato nella ghisa e nelle leghe d'acciaio per migliorarne la lavorabilità
  • Anni 1920: Scoperta delle proprietà termoelettriche del tellururo di bismuto
  • Anni 1940: Applicazioni militari nei sistemi di rilevamento a infrarossi
  • Anni 1960: La ricerca sui semiconduttori rivelò proprietà elettroniche uniche

Rivoluzione solare

Svolta degli anni 1970: Gli scienziati dell'Università del Delaware svilupparono le prime celle solari efficienti al tellururo di cadmio, dando avvio alla più importante applicazione moderna del tellurio. Questa scoperta trasformò un metalloide poco noto in un materiale fondamentale per le energie rinnovabili.

Applicazioni nell'era digitale

Anni 1990-2000: La ricerca sulla memoria a cambiamento di fase rivelò la capacità unica del tellurio di passare rapidamente dallo stato cristallino a quello amorfo, consentendo:

  • Supporti ottici riscrivibili (CD, DVD, Blu-ray)
  • Memorie informatiche di prossima generazione
  • Sistemi di archiviazione dei dati ad alta velocità
Dal mistero alla meraviglia: Il viaggio del tellurio da minerale enigmatico nelle miniere d'oro transilvane a elemento che rende possibili l'energia solare e l'informatica quantistica dimostra come la curiosità scientifica verso i fenomeni rari possa portare a tecnologie capaci di cambiare il mondo!

Applicazioni

A cosa serve tellurio

Rivoluzione dell'energia solare

Celle solari al tellururo di cadmio (CdTe) rappresentano una delle tecnologie fotovoltaiche più convenienti, convertendo la luce solare in elettricità con un'efficienza superiore al 22%. Questi pannelli solari a film sottile richiedono solo 3-5 grammi di tellurio per kilowatt, rendendo economicamente sostenibile lo sviluppo dell'energia solare su larga scala.

Applicazioni termoelettriche

  • Tellururo di bismuto (Bi₂Te₃): Materiale termoelettrico di riferimento per il raffreddamento a stato solido e la generazione di energia
  • Raffreddatori Peltier: Raffreddamento delle CPU, controllo della temperatura dei diodi laser e strumentazione scientifica
  • Generatori termoelettrici: Conversione del calore disperso in elettricità nelle applicazioni automobilistiche e industriali
  • Applicazioni spaziali: Generatori termoelettrici a radioisotopi per missioni nello spazio profondo

Tecnologia di archiviazione dei dati

  • Memoria a cambiamento di fase (PCM): Leghe Ge₂Sb₂Te₅ (GST) per la memoria informatica di prossima generazione
  • Dischi Blu-ray: Le leghe di tellurio consentono l'archiviazione ottica dei dati ad alta densità
  • Tecnologia DVD: Argento-indio-antimonio-tellurio per supporti ottici riscrivibili
  • Archiviazione olografica: Composti avanzati del tellurio per sistemi di archiviazione dei dati 3D

Applicazioni metallurgiche

  • Acciaio a lavorazione libera: 0.04-0.1% di tellurio migliora la lavorabilità e la finitura superficiale
  • Leghe di piombo: Il tellurio indurisce il piombo per le griglie delle batterie e le guaine dei cavi
  • Leghe di rame: Miglioramento della conduttività elettrica e della resistenza alla corrosione
  • Ghisa: Il tellurio affina la struttura dei grani e riduce la profondità della zona bianca

Catalisi chimica

  • Vulcanizzazione della gomma: Acceleranti al tellurio per applicazioni della gomma ad alta temperatura
  • Catalizzatori di ossidazione: Composti del tellurio nelle reazioni di ossidazione selettiva
  • Polimerizzazione: Polimerizzazione radicalica mediata dal tellurio per la sintesi controllata dei polimeri

Applicazioni ottiche

  • Ottica a infrarossi: Finestre in tellururo di zinco per sistemi laser a CO₂
  • Dispositivi elettro-ottici: Tellururo di cadmio per il rilevamento e l'imaging a infrarossi
  • Ottica non lineare: Cristalli di tellurio per la conversione di frequenza e la commutazione ottica
  • Fibre ottiche: Fibre di vetro tellurito per la trasmissione laser nel medio infrarosso

Tecnologia dei semiconduttori

  • Tellururo di mercurio e cadmio (HgCdTe): Materiale di riferimento per i rilevatori a infrarossi nelle applicazioni militari e spaziali
  • Isolanti topologici: Tellururo di bismuto per la ricerca sull'informatica quantistica
  • Rilevatori a raggi X: Tellururo di cadmio e zinco per i sistemi di imaging medico
  • Ricerca fotovoltaica: Nuovi composti del tellurio per le celle solari di prossima generazione

Difesa e sicurezza

  • Imaging termico: Sensori a infrarossi a base di tellurio per sistemi di visione notturna
  • Rilevamento nucleare: Rilevatori di raggi gamma al tellururo di cadmio per i controlli di sicurezza
  • Guida dei missili: Sensori a infrarossi al tellururo di mercurio e cadmio
Tecnologia del futuro: Il tellurio rende possibile la transizione verso le energie rinnovabili, il progresso dell'informatica quantistica e l'archiviazione dei dati di prossima generazione, diventando uno degli elementi più importanti dal punto di vista strategico per la tecnologia del XXI secolo!

Il tellurio nella vita quotidiana

Energia rinnovabile

  • Pannelli solari: Molti impianti solari commerciali usano la tecnologia a film sottile al tellururo di cadmio
  • Sistemi solari domestici: I pannelli CdTe forniscono energia solare residenziale a costi contenuti
  • Calcolatrici solari: Piccole celle CdTe alimentano calcolatrici tascabili e orologi
  • Luci solari da giardino: Celle fotovoltaiche a base di tellurio negli impianti di illuminazione esterna

Supporti e archiviazione digitali

  • Lettori Blu-ray: Le leghe di tellurio consentono l'archiviazione e la riproduzione di film ad alta definizione
  • DVD riscrivibili: I materiali a cambiamento di fase permettono di scrivere e cancellare i dati più volte
  • Memoria dei computer: Memorie avanzate a base di tellurio nei dispositivi elettronici di fascia alta
  • Archiviazione a lungo termine: I sistemi di conservazione dei dati usano composti del tellurio

Raffreddamento e controllo della temperatura

  • Raffreddatori termoelettrici: Cantinette per il vino, mini-frigoriferi e dispositivi di raffreddamento portatili
  • Raffreddamento delle CPU: I processori dei computer usano raffreddatori termoelettrici al tellururo di bismuto
  • Raffreddamento dei sedili delle automobili: Veicoli di lusso con controllo termoelettrico del clima dei sedili
  • Dispositivi medici: Sistemi per la conservazione a temperatura controllata dei campioni e per il raffreddamento dei pazienti

Applicazioni automobilistiche

  • Componenti di precisione: Acciaio arricchito con tellurio per migliorare la lavorazione dei componenti del motore
  • Batterie al piombo: Il tellurio migliora le prestazioni delle batterie in alcune applicazioni automobilistiche
  • Gestione termica: Sistemi di recupero del calore disperso che usano generatori termoelettrici

Imaging e rilevamento

  • Telecamere di sicurezza: Sistemi di visione notturna a infrarossi che usano rilevatori a base di tellurio
  • Imaging medico: Rilevatori a raggi X negli ospedali e nelle cliniche
  • Termocamere: Apparecchiature per l'ispezione degli edifici e la verifica dei consumi energetici
  • Rilevamento degli incendi: Rilevatori di fumo e calore con sensori al tellurio
Impatto invisibile: Il tellurio è uno degli elementi più "invisibili" della chimica: ne beneficiate ogni giorno attraverso l'energia solare, l'archiviazione digitale e i sistemi di raffreddamento, eppure la maggior parte delle persone non ne ha mai sentito parlare!

Da dove proviene

Presenza in natura

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

Tellurio: l'elemento stabile più raro della Terra

Rarità estrema

Il tellurio è più raro dell'oro nella crosta terrestre, con un'abbondanza di soli 0.001 ppm (1 ppb). Questa scarsità estrema lo rende uno degli elementi stabili più rari, oltre 1,000 volte più raro dello stagno o dell'antimonio.

Minerali principali

  • Tellururi: Il tellurio si trova generalmente combinato con metalli, anziché come elemento nativo
  • Calaverite (AuTe₂): Tellururo d'oro, una fonte importante in alcune miniere d'oro
  • Sylvanite (AuAgTe₄): Tellururo d'oro e argento presente nei depositi epitermali
  • Altaite (PbTe): Tellururo di piombo nelle vene idrotermali
  • Hessite (Ag₂Te): Tellururo d'argento nei depositi di metalli preziosi
  • Tellurio nativo: Rari cristalli metallici nelle zone ossidate

Fonti commerciali

Non esistono miniere primarie di tellurio: tutto il tellurio commerciale proviene come sottoprodotto da:

  • Raffinazione del rame (80%): La raffinazione elettrolitica del rame produce fanghi anodici ricchi di tellurio
  • Raffinazione del piombo (15%): La fusione del piombo concentra il tellurio nelle scorie e nei residui
  • Estrazione dell'oro (5%): La lavorazione dei minerali di tellururo d'oro produce concentrato di tellurio

Centri di produzione globali

  • Cina (50%): Jiangxi Copper Company e altre fonderie dominano la produzione globale
  • Giappone (20%): JX Nippon Mining recupera il tellurio dalla raffinazione del rame
  • Russia (10%): Norilsk Nickel e altre società minerarie
  • Stati Uniti (8%): Raffinerie Kennecott Utah Copper e ASARCO
  • Canada (5%): Varie attività di estrazione del rame e dei metalli preziosi

Comportamento geochimico

La natura calcofila del tellurio fa sì che si concentri nei minerali solforati e segua lo zolfo nei processi geologici. La sua rarità estrema deriva da:

  • Perdita di sostanze volatili: Il tellurio è sfuggito nello spazio durante le prime fasi della formazione della Terra
  • Impoverimento del mantello: Concentrazione preferenziale nel nucleo terrestre
  • Mobilità idrotermale: Si dissolve e si disperde facilmente a causa dei fluidi caldi

Abbondanza cosmica

Nell'universo, il tellurio si forma attraverso la nucleosintesi del processo s nelle stelle del ramo asintotico delle giganti. Nonostante sia raro a livello cosmico, l'impoverimento del tellurio terrestre lo rende straordinariamente scarso rispetto agli elementi vicini.

Criticità della catena di approvvigionamento

  • Materiale strategico: La disponibilità limitata ostacola la produzione dei pannelli solari
  • Attività di riciclaggio: Il riciclaggio dei pannelli solari CdTe recupera tellurio prezioso
  • Ricerca sulla sostituzione: Gli scienziati cercano alternative a causa dei vincoli di approvvigionamento
Una prospettiva sulla rarità: Se la crosta terrestre fosse un campo da calcio, il tellurio occuperebbe un'area più piccola della testa di uno spillo; eppure questo elemento incredibilmente raro alimenta la rivoluzione delle energie rinnovabili!

Manipolazione

Sicurezza

Profilo di sicurezza del tellurio

Moderatamente tossico - rischi particolari

Il tellurio e i suoi composti sono moderatamente tossici, con alcuni effetti biologici specifici che non si osservano con altri elementi. Sebbene sia meno tossico del mercurio o del piombo, il tellurio richiede una manipolazione attenta e precauzioni di sicurezza specifiche.

Distintivo effetto dell'"alito d'aglio"

L'alito al tellurio è l'effetto più caratteristico dell'esposizione:

  • Dimetil tellururo: L'organismo converte il tellurio in un composto volatile dal forte odore d'aglio
  • Durata: L'alito al tellurio può persistere per settimane dopo la fine dell'esposizione
  • Rilevamento: Serve come indicatore biologico dell'esposizione al tellurio
  • Indicatore innocuo: L'odore in sé non è pericoloso, ma segnala l'esposizione

Effetti respiratori e sistemici

  • Inalazione: La polvere di tellurio provoca irritazione respiratoria e sintomi simili a quelli della polmonite
  • Esposizione cronica: Può causare l'accumulo di tellurio nel fegato e nei reni
  • Neurologici: Dosi elevate possono influire sul sistema nervoso periferico
  • Riproduttivi: Dati limitati suggeriscono possibili effetti sullo sviluppo

Sicurezza sul lavoro

  • Limite di esposizione: PEL OSHA di 0.1 mg/m³ per il tellurio e i suoi composti
  • Dispositivi di protezione: Sono necessari respiratori, guanti e protezione degli occhi
  • Ventilazione: Sistemi di aspirazione localizzata per la lavorazione del tellurio
  • Igiene: È essenziale lavarsi accuratamente le mani e usare indumenti da lavoro separati

Sicurezza nell'industria elettronica

  • Produzione di semiconduttori: I composti del tellurio richiedono procedure di manipolazione specializzate
  • Produzione di pannelli solari: La produzione di CdTe comporta rischi legati sia al tellurio sia al cadmio
  • Operazioni di riciclaggio: I rifiuti elettronici contenenti tellurio richiedono protocolli adeguati

Sicurezza dei prodotti di consumo

  • Pannelli solari: Il CdTe incapsulato presenta un rischio minimo durante l'uso normale
  • Dispositivi elettronici: Il tellurio nei dispositivi di memoria è sigillato e non comporta rischi di esposizione
  • Smaltimento: I rifiuti elettronici devono essere riciclati attraverso canali adeguati

Risposta alle emergenze

  • Inalazione: Portare la persona all'aria aperta e monitorare la comparsa di sintomi respiratori
  • Contatto con la pelle: Lavare accuratamente con acqua e sapone
  • Contatto con gli occhi: Sciacquare con acqua per 15 minuti e rivolgersi a un medico
  • Ingestione: Contattare un centro antiveleni, non provocare il vomito
Nota sulla sicurezza: Sebbene il tellurio richieda cautela negli ambienti industriali, l'esposizione dei consumatori attraverso pannelli solari ed elettronica è minima. Il caratteristico effetto dell'"alito d'aglio" rende facile rilevare e monitorare l'esposizione al tellurio.

Risposte rapide

Tellurio: domande frequenti

What is Tellurio?

Tellurio (symbol Te) is element 52 on the periodic table, a metalloide 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 Tellurio?

Tellurio'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 Tellurio?

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

What is the atomic mass of Tellurio?

The standard atomic weight of Tellurio 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 Tellurio?

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

What is the electronegativity of Tellurio?

Tellurio 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 Tellurio, and when?

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

How common is Tellurio on Earth?

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