Telúrio

 Nota: Para a letra do alfabeto cirílico, veja Te (cirílico).

Telúrio
Antimônio ← Telúrio → Iodo Se     52 Te                                                                                                                                                                                                                                           ↑ Te ↓ Po Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
cinza prateado lustroso Cristal de telúrio ultra-puro. Comprimento de cerca de 2 cm.
Informações gerais
Nome, símbolo, número	Telúrio, Te, 52
Série química	Semimetal
Grupo, período, bloco	16 (VIA), 5, p
Densidade, dureza	6240 kg/m3, 2,25
Número CAS	13494-80-9
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atómica	127,60 u
Raio atómico (calculado)	140 pm
Raio covalente	138±4 pm
Raio de Van der Waals	206 pm
Configuração electrónica	[Kr] 4d10 5s2 5p4
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 18, 6 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	6, 5, 4, 2, -2 (óxido meio ácido)
Óxido
Estrutura cristalina	hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	sólido
Ponto de fusão	722,66 K
Ponto de ebulição	1261 K
Entalpia de fusão	17,49 kJ/mol
Entalpia de vaporização	114,1 kJ/mol
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Pressão de vapor	100 Pa a 1266 K
Velocidade do som	m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie	K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling)	2,1
Calor específico	202 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	S/m
Condutividade térmica	2,35 W/(m·K)
1.º Potencial de ionização	869,3 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1790 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	2698 kJ/mol
4.º Potencial de ionização	3610 kJ/mol
5.º Potencial de ionização	5668 kJ/mol
6.º Potencial de ionização	6820 kJ/mol
7.º Potencial de ionização	13200 kJ/mol
8.º Potencial de ionização	kJ/mol
9.º Potencial de ionização	kJ/mol
10.º Potencial de ionização	kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD MeV 120Te 0,09% >2,2×1016 a ε ε 1,701 120Sn 121Te sintético 16,78 d ε 1,040 121Sb 122Te 2,55% 122Te é estável com 70 nêutrons 123Te 0,89% >1,0×1013 a ε 0,051 123Sb 124Te 4,74% 124Te é estável com 72 nêutrons 125Te 7,07% 125Te é estável com 73 nêutrons 126Te 18,84% 126Te é estável com 74 nêutrons 127Te sintético 9,35 h β− 0,698 127I 128Te 31,74% 2,2×1024 a β− 0,867 128Xe 129Te sintético 69,6 min β− 1,498 129I 130Te 34,08% 7,9×1020 a β− 2,528 130Xe
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O telúrio é um elemento químico de símbolo Te, de número atômico 52 (52 prótons e 52 elétrons) e com massa atómica 127,6 u. É um semi-metal pertencente ao grupo 16 (VIA) da classificação periódica dos elementos. À temperatura ambiente, o telúrio encontra-se no estado sólido. Foi descoberto, no ano de 1782 ou 1783, num minério denominado calaverita por Franz Joseph Müller von Reichenstein, e isolado em 1798 por Martin Heinrich Klaproth. É usado principalmente em ligas metálicas e como semicondutor.

Características principais

O telúrio é um elemento relativamente raro, pertence a mesma família química do oxigênio, enxofre, selênio, e polônio, todos denominados calcogênios.

Quando cristalino, o telúrio é branco-prateado, e quando na forma pura apresenta um brilho metálico. É um semimetal (metalóide), frágil e facilmente pulverizável. O telúrio amorfo pode ser obtido por precipitação de uma solução de ácido teluroso ou ácido telúrico (ou algum sal desses ácidos tratado com algum ácido forte como o HCl) na presença de um agente redutor adequado, como o dióxido de enxofre. Entretanto, existem algumas controvérsias quanto ao fato deste telúrio ser realmente amorfo ou constituído de minúsculos cristais. O telúrio é um semicondutor do tipo que demonstra condutividade maior em determinadas direções, dependendo do alinhamento atômico.

Relacionado quimicamente ao selênio ou ao enxofre, a condutividade do telúrio aumenta ligeiramente quando exposto a luz. Pode ser dopado com cobre, ouro, prata, estanho ou outros metais. O telúrio, quando queimado em presença do ar, produz uma chama azul esverdeada, e forma o dióxido de telúrio (TeO₂) como produto. Quando fundido, o telúrio tem a capacidade de corroer o cobre, o ferro e o aço inoxidável.

Aplicações

A maior parte do telúrio é usado em ligas com outros metais. É adicionado ao chumbo para aumentar a sua resistência mecânica, durabilidade e diminuir a ação corrosiva do ácido sulfúrico. Quando adicionado ao aço inoxidável e cobre torna estes materiais mais facilmente usináveis. Outros usos:

• Em ferro fundido (ferro de molde) para o controle a frio;
• Usado em cerâmicas;
• Adicionado à borracha para aumentar a sua resistência ao calor e ao envelhecimento, especialmente em pneus; (TDEC)
• Usado como pigmento azul para colorir o vidro;
• O telúrio coloidal tem ação fungicida, inseticida e germicida;
• O telureto de bismuto apresenta uso em dispositivos termoelétricos;
• O telúrio é utilizado na camada refletora de CDs RW, sob a forma de uma liga com a prata, o estanho e o índio (AgSnInTe);
• O telúrio é um constituinte importante de catalisadores de óxidos mistos de alto desempenho para a oxidação seletiva de propano em ácido acrílico. A composição elementar de superfície muda dinamicamente e reversivelmente com as condições de reacção. Na presença de vapor a superfície do catalisador é enriquecida em telúrio e vanádio que se traduz no aumento da produção de ácido acrílico.

O telúrio também é usado em espoletas de explosivos e apresenta potenciais aplicações em painéis solares como telureto de cádmio. Apesar do aumento de algumas eficiências para a geração de energia elétrica a partir da energia solar tenha sido obtida com a utilização deste material, a sua aplicação não produziu um aumento significativo na demanda.

História

O telúrio (do latim tellus que significa “terra”) foi descoberto em 1782 ou 1783 por Franz Joseph Müller von Reichenstein, na Romênia, a partir de um minério de ouro denominado calaverita (AuTe₂) proveniente de uma mina da Transilvânia. Em 1798 foi isolado e nomeado por Martin Heinrich Klaproth.

A partir de 1960 ocorreu um aumento do uso do telúrio na fabricação de dispositivos termoelétricos utilizados em refrigeração e para melhorar as qualidades do aço.

Ocorrência

Produção de telúrio por país em 2006.

O telúrio às vezes é encontrado nativo, porém é encontrado frequentemente na forma de telureto de ouro (calaverita) ou, em pequena quantidade, combinado com outros metais constituindo os minérios altaita, coloradoita, ricardita, pedzita, silvanita e tetradimita. A principal fonte comercial de telúrio é da lama anódica obtida a partir da refinação eletrolítica do cobre. Os maiores produtores mundiais deste elemento são os Estados Unidos (Montana, Utah e Arizona), Canadá, Japão e Peru.

Compostos

O telúrio pertence a mesma série química do enxofre e do selênio, portanto produz compostos similares a estes elementos. Um composto de telúrio com metal, hidrogênio ou íons similares é denominado telureto. Os teluretos de ouro ou prata são considerados os melhores minérios deste elemento.

O elemento telúrio forma compostos nos estados de oxidação -2, +2, +4 e +6, com o estado +4 sendo o mais comum.

Teluretos

O telúrio reage com muitos metais formando compostos chamados teluretos. Essas substâncias podem ser compostos intermetálicos com propriedades semelhantes a ligas ou, no caso de serem metais muito eletropositivos, apresentarem características de compostos salinos, com o telúrio como um ânion mais evidente. Nesses compostos, o Te está presente no estado de oxidação -2. Alguns compostos do tipo incluem o telureto de sódio (Na
2Te ), telureto de zinco (ZnTe), telureto de prata (Ag
2Te ), telureto de cádmio (CdTe), telureto de bismuto (Bi
2Te
3 ), ditelureto de ouro (conhecido como o mineral calaverita, AuTe
2 ) e telureto de alumínio (Al
2Te
3 ), além do gás pouco estável telureto de hidrogênio (H
2Te ), que, ao se dissolver em água, gera o ácido telurídrico.

Alguns desses compostos são muito úteis na indústria e especialmente no ramo da tecnologia, com CdTe sendo um composto muito empregado em algumas células de energia solar e Bi
2Te
3 um composto intermetálico muito utilizado em dispositivos termoelétricos.

O telúrio também pode formar ânions politeluretos, Te_n^2- (com n sendo tipicamente 2 a 5). Um exemplo ocorre quando o Te elementar reage com uma solução concentrada de NaOH, gerando uma mistura de telurito de sódio e uma mistura de politeluretos de cor roxa profunda. Um exemplo:

8Te + 6NaOH → Na
2Te
2 + Na
2Te
5 + Na
2TeO
3 + 3H
2O )

Óxidos

Dióxido de telúrio.

O monóxido de telúrio, TeO, é conhecido como uma molécula diatômica transitória no estado gasoso, mas não há evidências de que exista como um composto verdadeiro no estado sólido, e alegações de sua obtenção não foram devidamente comprovadas.

O dióxido de telúrio, TeO
2 , é o principal composto do elemento, utilizado como ponto de partida para obter o telúrio elementar e outros compostos do elemento. Ele é formado pelo aquecimento do telúrio no ar, onde queima com uma chama verde-azulada.

TeO
2 é um óxido anfótero. Ele pode se dissolver tanto em bases para formar sais de telurito quanto em ácidos para formar sais contendo espécies catiônicas de telúrio +4. Em solução aquosa ácida com pH abaixo de 3, o telúrio +4 está presente na forma de hidroxicátions como o complexo [Te(OH)
3]⁺ , uma vez que o íon livre Te⁴⁺ não existe em solução aquosa.

TeO
2 + H
2O + H
2SO
4 → [Te(OH)
3]⁺HSO–
4

O trióxido de telúrio, TeO
3 , contendo o telúrio no estado de oxidação +6, é um sólido amarelo-alaranjado obtido pela decomposição térmica do ácido ortotelúrico, H
6TeO
6 , a mais de 300°C. É um óxido ácido (embora não reaja diretamente com a água) e um agente oxidante poderoso quando aquecido.. Reage com bases para formar sais dos ânions telurato.

O telúrio também apresenta óxidos de valência mista, tais como Te
2O
5 e Te
4O
9 , nos quais o elemento está presente em ambos os estados +4 e +6.

Ácidos

Quando muitos sais de telureto, tais como o telureto de sódio (Na
2Te ), telureto de zinco (ZnTe ) e telureto de alumínio (Al
2Te
3 ), quando são tratados com um ácido forte e não oxidante (como o ácido clorídrico, HCl), ocorre a formação de um composto de telúrio e hidrogênio, o telureto de hidrogênio, H
2Te , um gás instável e tóxico com um odor forte extremamente desagradável que lembra alho podre.

ZnTe + 2HCl → ZnCl
2 + H
2Te

Este gás dissolve-se em água para dar uma solução ácida chamada ácido telurídrico. Este ácido, um forte agente redutor e termicamente instável (decompondo-se em seus elementos), tem uma força ácida comparável à do ácido fosfórico. H
2Te , em água, é parcialmente dissociado:

H
2Te (aq) $\rightleftharpoons$ H⁺ (aq) + HTe^– (aq)

O dióxido de telúrio hidratado dissolve-se ligeiramente em água para dar uma solução de ácido teluroso, (H
2TeO
3 ), um ácido fraco pouco estável e não muito bem caracterizado como composto puro. Em solução, ele existe em equilíbrio com as espécies dissociadas:

H
2TeO
3 (aq) $\rightleftharpoons$ H⁺ (aq) + HTeO–
3 (aq)

A reação do ácido teluroso ou dióxido de telúrio hidratado com bases gera sais chamados teluritos.

H
2TeO
3 + 2NaOH → Na
2TeO
3 + 2H
2O

Telurito de sódio, Na₂TeO₃.

A oxidação do dióxido de telúrio ou ácido teluroso com um oxidante tal como ácido nítrico concentrado ou peróxido de hidrogênio em meio aquoso, bem como a reação do trióxido de telúrio com água, geram como produto os ácidos telúricos: ácido ortotelúrico (H
6TeO
6 ) e ácido metatelúrico polimérico ((H
2TeO
4 ) _n). As duas formas de ácido telúrico formam sais de telurato contendo respectivamente os ânions TeO2–
4 e TeO6–
6 .

Haletos

O telúrio também reage com os halogênios para formar diversos haletos covalentes. Ele forma facilmente tetra-haletos no seu estado de oxidação mais comum, o +4. Esses compostos incluem o tetracloreto de telúrio TeCl
4 , o tetrabrometo de telúrio TeBr
4 e o tetraiodeto de telúrio TeI
4 . Eles podem ser obtidos a partir da reação direta entre o telúrio e o halogênio elementares:

Te + 2X
2 → TeX
4

Muitos complexos de telúrio +4 com halogênios também são conhecidos, tais como [TeCl
5]^–, [TeCl
6]^2– e [TeI
6]^2– , esse último com uma característica cor vermelha-acastanhada escura, servindo como um teste analítico para a detecção de telúrio IV em solução ácida.

Soluções dos complexos de iodeto com bismuto +3 (amarelo, à esquerda) e telúrio +4 (vermelho-castanho profundo, à direita).

O telúrio no estado de oxidação +2 também forma alguns di-haletos instáveis, tais como TeCl
2, TeBr
2 e TeI
2 . Esses compostos surgem na fase de vapor pela decomposição térmica dos tetra-haletos, mas rapidamente desproporcionam para Te elementar e tetra-haleto ao serem resfriados, não sendo isolados na forma pura. No entanto, eles podem ser obtidos em certos solventes e na forma de alguns complexos do tipo [TeX
4]^2– , que têm estruturas quadrado-planares.

No estado +6, apenas o hexafluoreto de telúrio, TeF
6 , é conhecido. Este composto é um gás incolor altamente tóxico e corrosivo, com um odor extremamente desagradável. Alguns complexos e compostos derivados são também conhecidos, como o ânion octafluorotelurato, [TeF
8]^2– e o ácido pentafluorotelúrico ou ácido téflico, HOTeF
5 . Um composto O(TeF
5)
2 também é conhecido.

Alguns sub-haletos de telúrio em estados de valência inferiores também são conhecidos, os quais incluem Te
3Cl
2, Te
2Cl
2, Te
2Br
2, Te
2I e duas formas de TeI.

Cátions poliatômicos (íons de Zintl)

Telúrio dissolvido em ácido sulfúrico concentrado. A solução de cor vermelho-púrpura contém o cátion poliatômico Te₄²⁺.

O telúrio elementar, bem como alguns teluretos, têm a notável propriedade de se dissolver em ácido sulfúrico concentrado levemente aquecido dando uma solução de cor vermelho-purpúrea profunda peculiar. Esta solução contém o cátion poliatômico tetratelúrio (2+), Te2+
4 . Diferente da maioria dos metais, que se dissolvem no ácido para gerar cátions simples, ou dos não-metais que geralmente não reagem, o telúrio reage formando esse cátion poliatômico Te2+
4 . Esta reação é única e característica do telúrio; nenhum outro elemento dá uma reação semelhante a temperaturas ordinárias (embora o selênio também se dissolva para formar cátions poliatômicos - de cor verde - mas somente no ácido sulfúrico concentrado a temperaturas elevadas ou em ácido sulfúrico fumegante, contendo SO
3 dissolvido).

4Te + 5H
2SO
4 → Te2+
4 + 2H
3O⁺ + 4HSO–
4 + SO
2

Estrutura do íon Te₄^2±.

Outros cátions poliatômicos de telúrio também podem ser formados em condições específicas. Por exemplo, o íon hexatelúrio (4+), Te4+
6 alaranjado e de estrutura trigonal prismática, pode ser formado quando Te elementar reage com pentafluoreto de arsênio em dióxido de enxofre líquido:

6Te + 6AsF
5 → Te4+
6 + 4AsF–
6 + 2AsF
3

Estrutura do íon Te₆⁴⁺.

Outro cátion poliatômico é o íon bicíclico e de cor azul escura profunda Te2+
8 , formado por dois anéis pentagonais de átomos de telúrio unidos por uma aresta. Esse cátion se forma pela reação do telúrio elementar com o hexacloreto de tungstênio.

8Te + 2WCl
6 → Te2+
8 + 2WCl–
6

Estrutura do íon Te₈²⁺.

Isótopos

Existem 30 isótopos conhecidos de telúrio com massas atómicas que variam de 108 a 137 u. São oito os isótopos naturais estáveis deste elemento (tabela a direita). Os principais isótopos instáveis, com suas meias-vidas são: Te-116 (2,49 horas), Te-117 (1,03 horas), Te-118 (6,00 dias), Te-119 (16,0 horas), Te-121 (16,8 dias), Te-127 (9,4 horas) e o Te-129 (33,6 dias). Aqueles com massa até 121 o modo de decaimento é a captura eletrônica produzindo isótopos de Sb e aqueles acima de 121 com emissão beta produzindo isótopos de I (iodo).

Precauções

Odor extremamente desagradável

Uma parte significativa do odor desagradável emitido pelos pneus queimados se deve à presença de certos compostos de telúrio adicionados em pequenas quantidades à borracha como catalisadores no processo de vulcanização.

O telúrio é conhecido por formar compostos de odor fétido extremamente desagradável, e de conferir esse odor repulsivo às pessoas que o manipulam sem os cuidados adequados. O odor dos compostos de telúrio lembra alho podre, repolho podre, ovo podre, rabanete ou borracha queimada, às vezes com uma nota metálica ou de produto químico, e é bastante persistente, tendendo a impregnar em superfícies, roupas, pele e suor. Esse odor desagradável pode ser percebido mesmo em concentrações muito baixas.

Toxidez

O telúrio e seus compostos devem ser considerados tóxicos e, portanto, devem ser manuseados com cuidado. Seres humanos expostos a atmosfera com 0,01 mg/m³ ou menos com telúrio adquirem um hálito desagradável e secura na boca. Intoxicações mais elevadas causam dores de cabeça, vertigem e sonolência. O telúrio é um potencial teratógeno.

Ligações externas

• «Tellurium - Periodic Table of Elements: Los Alamos National Laboratory» (em inglês) 

• «WebElements.com – Tellurium» (em inglês) 
• «EnvironmentalChemistry.com – Tellurium» (em inglês) 
• «Telúrio - vídeos e imagens»