52 Te Tellurio 127,6
Metalloide blocco-p Periodo 5 Gruppo 16

Tellurio

Te · Elemento 52 · Metalloide

Raro sulla Terra, comune nell'universo e l'elemento che rende funzionanti i dischi ottici riscrivibili.

Stato a 20°C solido
Massa atomica 127,6 u
Configurazione elettronica[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴

Struttura

L'atomo di tellurio

Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

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

Fisiche

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
Conducibilità termica 3 W/m·K 18%

Atomica

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

Elettronica

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 con ~ sono previsti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

Quanto è grande l'atomo di tellurio?

Raggio 139 pm — cioè 0,139 nm, quindi ne servirebbero circa 3,6 milioni affiancati per coprire un millimetro.

Intervallo termico

Solido, liquido, gas — e quando

Tellurio è liquido in un intervallo di 538 K, da 723 K a 1261 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Tellurio si trova nel periodo 5, gruppo 16. Tutti gli elementi del gruppo 16 hanno lo stesso numero di elettroni esterni, per questo si comportano in modo così simile.

Altri Metalloidi

Tutti i metalloidi

La storia

Che cos'è tellurio e come lo abbiamo trovato

Raro sulla Terra, comune nell'universo e l'elemento che rende funzionanti i dischi ottici riscrivibili.

La scoperta di 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 particolare 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 test chimici iniziali dimostrarono 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 chiamandolo "Tellurio", dal latino "tellus" (terra)
"Questo minerale contiene un metallo particolare di colore bianco, non ancora descritto, che propongo di chiamare tellurio 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.

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 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 giacimenti d'oro più ricchi del mondo. I tellururi divennero sinonimo di grandi ritrovamenti d'oro.

Nascono le applicazioni industriali

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

Rivoluzione solare

Svolta degli anni 1970: Gli scienziati dell'University of 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 conosciuto in un materiale fondamentale per le energie rinnovabili.

Applicazioni nell'era digitale

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

  • Supporti ottici riscrivibili (CD, DVD, Blu-ray)
  • Memoria informatica di nuova 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 abilita 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 praticabile lo sviluppo dell'energia solare su larga scala.

Applicazioni termoelettriche

  • Tellururo di bismuto (Bi₂Te₃): Materiale termoelettrico di riferimento per il raffreddamento allo 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 di scarto 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 stato (PCM): Leghe Ge₂Sb₂Te₅ (GST) per la memoria informatica di nuova 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: Migliore conducibilità elettrica e resistenza alla corrosione
  • Ghisa: Il tellurio affina la struttura dei grani e riduce la profondità dello strato bianco

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

Tecnologia dei semiconduttori

  • Tellururo di mercurio-cadmio (HgCdTe): Materiale di riferimento per i rilevatori 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 diagnostica per immagini
  • Ricerca fotovoltaica: Nuovi composti del tellurio per celle solari di nuova generazione

Difesa e sicurezza

  • Termografia: 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-cadmio per i sistemi di guida
Tecnologia del futuro: Il tellurio favorisce la transizione verso le energie rinnovabili, lo sviluppo dell'informatica quantistica e l'archiviazione dei dati di nuova generazione, rendendolo 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 utilizzano la tecnologia a film sottile al tellururo di cadmio
  • Sistemi solari domestici: I pannelli CdTe forniscono energia solare residenziale conveniente
  • Calcolatrici solari: Piccole celle CdTe alimentano calcolatrici tascabili e orologi
  • Luci solari da giardino: Celle fotovoltaiche a base di tellurio negli apparecchi di illuminazione per esterni

Supporti digitali e archiviazione

  • 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 stato permettono di scrivere e cancellare i dati più volte
  • Memoria del 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 climatizzazione termoelettrica 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 una migliore 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 di scarto che usano generatori termoelettrici

Immagini e rilevamento

  • Telecamere di sicurezza: Sistemi di visione notturna a infrarossi che usano rilevatori a base di tellurio
  • Diagnostica per immagini: Rilevatori a raggi X negli ospedali e nelle cliniche
  • Termocamere: Apparecchiature per l'ispezione degli edifici e la valutazione 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 traete beneficio 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 della crosta terrestre · più abbondante del 32% degli elementi

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 i 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 giacimenti epitermali
  • Altaite (PbTe): Tellururo di piombo nelle vene idrotermali
  • Hessite (Ag₂Te): Tellururo d'argento nei giacimenti di metalli preziosi
  • Tellurio nativo: Rari cristalli metallici nelle zone ossidate

Fonti commerciali

Non esistono miniere di tellurio primario: tutto il tellurio commerciale è ottenuto 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 mondiali

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

Comportamento geochimico

La natura calcofila del tellurio significa che si concentra nei minerali solforati e segue lo zolfo nei processi geologici. La sua rarità estrema deriva da:

  • Perdita di elementi 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 scioglie 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 sulla Terra lo rende straordinariamente scarso rispetto agli elementi vicini.

Criticità della catena di approvvigionamento

  • Materiale strategico: L'offerta limitata limita 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
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 specifici

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: Il corpo 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 causa irritazione respiratoria e sintomi simili alla polmonite
  • Esposizione cronica: Può provocare l'accumulo di tellurio nel fegato e nei reni
  • Neurologici: Dosi elevate possono colpire il sistema nervoso periferico
  • Riproduttivi: Dati limitati indicano 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 per gli occhi
  • Ventilazione: Sistemi di aspirazione localizzata per la lavorazione del tellurio
  • Igiene: Sono essenziali un accurato lavaggio delle mani e 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 comporta un rischio minimo durante l'uso normale
  • Dispositivi elettronici: Il tellurio nei dispositivi di memoria è sigillato e non comporta rischio di esposizione
  • Smaltimento: I rifiuti elettronici devono essere riciclati attraverso i canali appropriati

Intervento di emergenza

  • Inalazione: Portare 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 richiedere assistenza medica
  • Ingestione: Contattare il centro antiveleni e 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

Che cos'è Tellurio?

Tellurio (simbolo Te) è l'elemento 52 nella tavola periodica, appartenente a Metalloide nel periodo 5, gruppo 16. Raro sulla Terra, comune nell'universo e l'elemento che rende funzionanti i dischi ottici riscrivibili. A temperatura ambiente è un solido.

Qual è la configurazione elettronica di Tellurio?

La configurazione elettronica dello stato fondamentale di Tellurio è [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴, con 5 gusci occupati e la distribuzione 2, 8, 18, 18, 6. Il suo guscio esterno contiene 6 elettroni, e questo determina il suo comportamento nei legami.

Quali sono i punti di fusione e di ebollizione di Tellurio?

Tellurio fonde a 722.7 K (449.5 °C) ed entra in ebollizione a 1261 K (987.9 °C).

Qual è la massa atomica di Tellurio?

La massa atomica standard di Tellurio è 127.6 u. Si tratta di una media ponderata dei suoi isotopi presenti in natura, per questo raramente è un numero intero.

Quanto è denso Tellurio?

Tellurio ha una densità di 6.24 g/cm³. L'acqua ha una densità di 1.0 g/cm³, quindi un blocco di Tellurio è circa 6.2× più pesante.

Qual è l'elettronegatività di Tellurio?

Tellurio ha un'elettronegatività di Pauling pari a 2.1. La scala va da 0.70 (francio, il meno incline ad attirare elettroni) a 3.98 (fluoro, il più incline). I valori in questa fascia intermedia tendono a formare legami covalenti anziché legami fortemente ionici.

Chi ha scoperto Tellurio e quando?

Tellurio è stato scoperto nel 1783 da Franz-Joseph Muller von Reichenstein. Prende il nome da latino tellus, "terra".

Quanto è comune Tellurio sulla Terra?

Tellurio costituisce informazioni 0.001 mg/kg della crosta terrestre: è veramente raro, e per questo è costoso.