Telúrio

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 semimetal 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 (metaloide), 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;https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-85889-6_55 (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 esquerda|miniaturadaimagem|263x263px|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.Roscoe, Henry Enfield ; Schorlemmer, Carl (1878). Um tratado sobre química . Vol. 1. Appleton. pp. 367– 368. Alguns compostos do tipo incluem o telureto de sódio (), telureto de zinco (ZnTe), telureto de prata (), telureto de cádmio (CdTe), telureto de bismuto (), ditelureto de ouro (conhecido como o mineral calaverita, )https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/Calaverite.html e telureto de alumínio (), além do gás pouco estável telureto de hidrogênio (), que, ao se dissolver em água, gera o ácido telurídrico.Singh, G. (2007). Química de lantanídeos e actinídeos . Nova Déli: Discovery Publishing House. p. 279. ISBN 978-81-8356-241-6. OCLC 949703811 .

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 solarhttps://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/cadmium-telluride e um composto intermetálico muito utilizado em dispositivos termoelétricos.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5453363/

O telúrio também pode formar ânions politeluretos, Ten2- (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.https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/elemental-tellurium#:~:text=3.16.,b.p.%20131%E2%80%93132%C2%B0C. Um exemplo:

8Te + 6NaOH )

Óxidos miniaturadaimagem|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,978-0-08-037941-8 e alegações de sua obtenção não foram devidamente comprovadas.Viktor Guttman, Elementos do Grupo Principal: Grupo VI e Grupo VII - p. 141 .

O dióxido de telúrio, , 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.Roscoe, Henry Enfield ; Schorlemmer, Carl (1878). Um tratado sobre química . Vol. 1. Appleton. pp. 367– 368.

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 , uma vez que o íon livre não existe em solução aquosa.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/001346866885025X

O trióxido de telúrio, , contendo o telúrio no estado de oxidação +6, é um sólido amarelo-alaranjado obtido pela decomposição térmica do ácido ortotelúrico, , a mais de 300°C.Química Inorgânica , Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman Elsevier 2001 ISBN 0-12-352651-5 É um óxido ácido (embora não reaja diretamente com a água) e um agente oxidante poderoso quando aquecido.Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química dos Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.. Reage com bases para formar sais dos ânions telurato.

O telúrio também apresenta óxidos de valência mista, tais como , nos quais o elemento está presente em ambos os estados +4 e +6.Wickleder, Mathias S. (2007). "Química de Calcogênio-Oxigênio". Em Francesco A. Devillanova (ed.). Manual de química de calcogênio: novas perspectivas em enxofre, selênio e telúrio . Royal Society of Chemistry. pp. 348–350 . ISBN 978-0-85404-366-8.

Ácidos Quando muitos sais de telureto, tais como o telureto de sódio (), telureto de zinco () e telureto de alumínio (), 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, , um gás instável e tóxico com um odor forte extremamente desagradável que lembra alho podre.

ZnTe + 2HCl

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. , em água, é parcialmente dissociado:

(aq) (aq) + (aq)

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

(aq) (aq) + (aq)

A reação do ácido teluroso ou dióxido de telúrio hidratado com bases gera sais chamados teluritos.Greenwood, pág. 748

miniaturadaimagem|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 () e ácido metatelúrico polimérico (() n).Dutton, WA; Cooper, W. Charles (1966). "Os Óxidos e Oxiácidos do Telúrio". Chemical Reviews . 66 (6): 657– 675. doi : 10.1021/cr60244a003 . As duas formas de ácido telúrico formam sais de telurato contendo respectivamente os ânions .

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 , o tetrabrometo de telúrio e o tetraiodeto de telúrio . Eles podem ser obtidos a partir da reação direta entre o telúrio e o halogênio elementares:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2010/dt/b922474b

Te + 2

Muitos complexos de telúrio +4 com halogênios também são conhecidos, tais como , esse último com uma característica cor vermelha-acastanhada escura, servindo como um teste analítico para a detecção de telúrio IV em solução ácida. miniaturadaimagem|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 . 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 , que têm estruturas quadrado-planares.Emeleus, HJ (1990). AG Sykes (ed.). Avanços em Química Inorgânica . Vol. 35. Academic Press. ISBN 0-12-023635-4.