Tellurio

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Tellurio
   

52
Te
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   

antimonio ← tellurio → iodio

Aspetto
Aspetto dell'elemento
Aspetto dell'elemento
lucente, grigio-argenteo
Linea spettrale
Linea spettrale dell'elemento
Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicotellurio, Te, 52
SerieSemimetalli
Gruppo, periodo, blocco16 (VIA), 5, p
Densità6 240 kg/m³
Durezza2,25
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico3P2
Proprietà atomiche
Peso atomico127,60
Raggio atomico (calc.)140(123) pm
Raggio covalente135 pm
Raggio di van der Waals206 pm
Configurazione elettronica[Kr]4d10 5s2 5p4
e per livello energetico2, 8, 18, 18, 6
Stati di ossidazione±2, 4, 6 (debolmente acido)
Struttura cristallinaesagonale
Proprietà fisiche
Stato della materiasolido
Punto di fusione722,66 K (449,51 °C)
Punto di ebollizione1 261 K (988 °C)
Volume molare20,46×10−6 /mol
Entalpia di vaporizzazione52,55 kJ/mol
Calore di fusione17,49 kJ/mol
Tensione di vapore23,1 Pa a 272,65 K
Velocità del suono2610 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS13494-80-9
Elettronegatività2,1 (scala di Pauling)
Calore specifico202 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica200 /(m·Ω)
Conducibilità termica2,35 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione869,3 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione1 790 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione2 698 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione3 610 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione5 668 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione6 820 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione13 200 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
120Te0,096% Te è stabile con 68 neutroni
122Te2,603% Te è stabile con 70 neutroni
123Te0,908 >1×1013anniε0,051123Sb
124Te4,816% Te è stabile con 72 neutroni
125Te7,139% Te è stabile con 73 neutroni
126Te18,952% Te è stabile con 74 neutroni
128Te31,687% 2,2×1024anniββ0,867128Xe
130Te33,799% 3,2×1025anniββ2,528130Xe
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento
Produzione di tellurio nel 2006

Il tellurio (dal latino tellus, telluris che significa "terra") è l'elemento chimico di numero atomico 52 e il suo simbolo è Te. È un metalloide fragile, di colore bianco-argenteo simile allo stagno; il tellurio è chimicamente affine al selenio e allo zolfo. Si usa soprattutto in leghe e come semiconduttore.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Linee spettrali del tellurio

Il tellurio è un elemento relativamente raro che appartiene allo stesso gruppo dell'ossigeno, dello zolfo, del selenio e del polonio, noto in passato come il gruppo dei calcogeni.

Allo stato cristallino, il tellurio ha un aspetto metallico bianco-argenteo. È un metalloide fragile che si lascia polverizzare facilmente. Il tellurio amorfo può essere ottenuto per precipitazione da soluzioni di acido telluroso o di acido tellurico, benché non sia ancora chiarito se si tratta di una sostanza veramente amorfa o se sia invece costituita da microcristalli. Il tellurio è un semiconduttore di tipo p la cui conduttività dipende fortemente dalla direzione di allineamento degli atomi.

Chimicamente correlato al selenio ed allo zolfo, la sua conducibilità elettrica cresce sensibilmente quando è esposto alla luce. Può essere drogato con rame, oro, argento, stagno o altri metalli. Infiammabile all'aria, il tellurio brucia con una fiamma blu-verdastra convertendosi nel suo biossido.

Allo stato fuso, il tellurio è in grado di corrodere il rame, il ferro e l'acciaio inossidabile.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il tellurio (dal latino tellus, che vuol dire "Terra") fu scoperto nel 1782 da Franz-Joseph Müller von Reichenstein,[1] a Sibiu in Romania. Nel 1798 fu battezzato con il nome attuale da Martin Heinrich Klaproth, che per primo riuscì a isolarlo.

Gli anni sessanta videro una crescita sia nelle applicazioni termoelettriche del tellurio sia nelle lavorazioni dell'acciaio, che è diventato il suo impiego principale.

Utilizzi[modifica | modifica wikitesto]

Si usa soprattutto in lega con altri metalli. Viene aggiunto al piombo per aumentarne la resistenza meccanica e diminuire l'effetto corrosivo dell'acido solforico; se viene aggiunto al rame o all'acciaio inossidabile li rende più lavorabili. Altri usi:

  • Si aggiunge alla ghisa per controllarne il raffreddamento.
  • Si usa nelle ceramiche.
  • Il tellururo di bismuto si usa in dispositivi termoelettrici.

Il tellurio si usa anche nelle capsule esplosive, e potenzialmente in pannelli fotovoltaici al tellururo di cadmio, garantendo rendimenti per conversione di luce in energia elettrica tra i migliori con celle solari (anche se per ora questa applicazione del tellurio non ha ancora avuto un effetto sul mercato). Il tellururo di cadmio si utilizza anche per la realizzazione di rivelatori allo stato solido di radiazioni ionizzanti. Un'applicazione attuale del tellurio è nell'ambito delle memorie a cambiamento di fase, come elemento principe di una lega calcogenura denominata GST. Il tellurio è un componente chiave dei catalizzatori di ossidi misti per l'ossidazione selettiva del propano in acido acrilico[2][3]. La composizione elementare della superficie cambia dinamicamente e reversibilmente con le condizioni di reazione. In presenza di vapore la superficie del catalizzatore è arricchita in tellurio e vanadio che si traduce nel miglioramento della produzione dell'acido acrilico[4][5]. I composti tellur-organici sono intermedi importanti nella sintesi organica[6][7][8][9][10][11].

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

Il tellurio si trova a volte in forma nativa, ma più spesso è sotto forma di tellururo d'oro (calaverite), e combinato con altri metalli. La principale fonte di tellurio è la fanghiglia anodica residua della raffinazione elettrolitica del rame.

Il tellurio commerciale, che non è tossico, è in genere contrassegnato come polvere a meno di 200 maglie, ma è anche reperibile in lingotti, barre, lastre o pezzi. Il prezzo alla fine del 2000 per il tellurio è stato di 14 $/lb.

Composti[modifica | modifica wikitesto]

Il tellurio è nella stessa serie chimica dello zolfo e del selenio, e forma composti analoghi. Un composto con un metallo, con l'idrogeno o con ioni simili è detto tellururo.

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

Esistono 30 isotopi noti del tellurio, con masse atomiche che vanno da 108 a 137 u; il tellurio in natura è composto di otto isotopi, tutti elencati nella tabella ad inizio voce.

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

Simboli di rischio chimico
irritante tossico a lungo termine
attenzione
frasi H 317 - 332 - 360 - 412
frasi R R 20/21-50
consigli P 201 - 261 - 280 - 308+313
frasi S S 2-23-25-61

Le sostanze chimiche
vanno manipolate con cautela
Avvertenze

Gli esseri umani esposti a concentrazioni di tellurio in aria di 0,01 mg/m³ o meno sviluppano il cosiddetto "fiato al tellurio", che ha un odore simile all'aglio. Il tellurio ed i suoi composti dovrebbero essere considerati tossici e andrebbero maneggiati con attenzione.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ MÜLLER VON REICHENSTEIN AND THE TELLURIUM, in Noesis, vol. 33, 2008, pp. 111-118.
  2. ^ Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol, in ACS Catalysis, vol. 3, n. 6, 2013, pp. 1103-1113.
  3. ^ Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts (PDF), 2011.
  4. ^ Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid (PDF), in Journal of Catalysis, vol. 285, 2012, pp. 48-60. URL consultato il 29 dicembre 2017 (archiviato dall'url originale il 30 ottobre 2016).
  5. ^ The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts (PDF), in Journal of Catalysis, vol. 311, 2014, pp. 369-385. URL consultato il 29 dicembre 2017 (archiviato dall'url originale il 15 febbraio 2016).
  6. ^ Cleverson Princival, Alcindo A. Dos Santos e João V. Comasseto, Solventless and Mild Procedure to Prepare Organotellurium(IV) Compounds under Microwave Irradiation, in Journal of the Brazilian Chemical Society, DOI:10.5935/0103-5053.20150059. URL consultato il 29 dicembre 2017.
  7. ^ Hélio A. Stefani, Jesus M. Pena e Julio Zukerman-Schpector, Synthesis of 1,3-diynes via detelluration of bis(ethynyl)tellurides, in Journal of the Brazilian Chemical Society, vol. 22, n. 8, August 2011, pp. 1439–1445, DOI:10.1590/S0103-50532011000800006. URL consultato il 29 dicembre 2017.
  8. ^ Fabricio Vargas, Fabiano T. Toledo e João V. Comasseto, N-Functionalized organolithium compounds via tellurium/lithium exchange reaction, in Journal of the Brazilian Chemical Society, vol. 21, n. 11, 00/2010, pp. 2072–2078, DOI:10.1590/S0103-50532010001100007. URL consultato il 29 dicembre 2017.
  9. ^ Renan S. Ferrarini, Jefferson L. Princival e João V. Comasseto, A concise enantioselective synthesis of (+)-endo-brevicomin accomplished by a tellurium/metal exchange reaction, in Journal of the Brazilian Chemical Society, vol. 19, n. 5, 00/2008, pp. 811–812, DOI:10.1590/S0103-50532008000500002. URL consultato il 29 dicembre 2017.
  10. ^ Ignez Caracelli, Julio Zukerman-Schpector e Stella H. Maganhi, 2-chlorovinyl tellurium dihalides, (p-tol)Te[C(H)=C(Cl)Ph]X2 for X = Cl, Br and I: variable coordination environments, supramolecular structures and docking studies in cathepsin B, in Journal of the Brazilian Chemical Society, vol. 21, n. 11, 00/2010, pp. 2155–2163, DOI:10.1590/S0103-50532010001100018. URL consultato il 29 dicembre 2017.
  11. ^ Maurício L. Vieira, Fabiano K. Zinn e João V. Comasseto, Hydrotelluration of alkynes: a unique route to Z-vinyl organometallics, in Journal of the Brazilian Chemical Society, vol. 12, n. 5, October 2001, pp. 586–596, DOI:10.1590/S0103-50532001000500003. URL consultato il 29 dicembre 2017.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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