O telúrio foi descoberto em 1782 pelo mineralogista austríaco Franz-Joseph Müller von Reichenstein (1740-1825) em minérios de ouro da Transilvânia. Müller trabalhava como inspetor de minas para o governo austríaco quando analisou um minério particular extraído das minas de Zlatna (atual Romênia). Ele identificou uma substância metálica incomum que não conseguiu classificar completamente, embora estivesse convencido de ter descoberto um novo elemento.
Seus trabalhos foram confirmados e desenvolvidos pelo químico alemão Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) em 1798, que isolou o elemento de maneira definitiva e lhe deu o nome de telúrio, do latim tellus que significa "terra". Este nome foi escolhido em referência ao planeta Terra, criando assim um paralelo com o urânio (nomeado em homenagem a Urano) descoberto alguns anos antes por Klaproth. O símbolo químico Te foi adotado desde o início.
A classificação do telúrio como metalóide foi estabelecida no século XIX, quando os químicos reconheceram suas propriedades intermediárias entre metais e não metais. O telúrio compartilha muitas semelhanças químicas com o selênio e o enxofre, seus vizinhos no grupo 16 da tabela periódica, mas apresenta um caráter metálico mais pronunciado.
Nota::
O telúrio é extremamente raro na crosta terrestre, com uma concentração média de cerca de 0,001 ppm (uma parte por bilhão), o que o torna um dos elementos mais raros, comparável em raridade à platina e cerca de oito vezes mais raro que o ouro. Esta raridade extraordinária contrasta com sua importância crescente nas tecnologias modernas.
O telúrio quase nunca é encontrado em seu estado nativo. É obtido principalmente como subproduto do refino eletrolítico do cobre, onde se acumula nos lodos anódicos com ouro, prata e selênio. Os principais minérios de telúrio incluem a calaverita (AuTe₂), a silvanita ((Au,Ag)₂Te₄), a tetradimita (Bi₂Te₂S) e a telurita (TeO₂).
A produção mundial de telúrio é de aproximadamente 450 a 550 toneladas por ano, quase inteiramente como subproduto da metalurgia do cobre e do chumbo. China, Japão, Canadá, Rússia e Estados Unidos são os principais produtores. Esta produção muito limitada e a dependência da produção de cobre tornam o telúrio um dos materiais mais críticos para tecnologias emergentes, particularmente painéis solares de filme fino.
O telúrio (símbolo Te, número atômico 52) é um metalóide do grupo 16 da classificação periódica, junto com o oxigênio, o enxofre, o selênio e o polônio. Seu átomo tem 52 prótons, geralmente 78 nêutrons (para o isótopo mais abundante \(\,^{130}\mathrm{Te}\)) e 52 elétrons com a configuração eletrônica [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴.
O telúrio é um sólido cristalino cinza-prateado com um brilho metálico pronunciado, mais metálico que o selênio mas conservando propriedades de metalóide. Tem uma densidade de 6,24 g/cm³, tornando-o moderadamente pesado. O telúrio cristaliza em uma estrutura hexagonal trigonal formando cadeias helicoidais de átomos, semelhante à estrutura do selênio. É quebradiço e se pulveriza facilmente sob pressão.
O telúrio funde a 449,51 °C (722,66 K) e ferve a 988 °C (1261 K). Sua condutividade elétrica aumenta com a temperatura e sob exposição à luz, uma propriedade de fotocondutividade característica dos semicondutores. O telúrio é um dos melhores condutores térmicos entre os metalóides.
O telúrio apresenta baixa condutividade elétrica à temperatura ambiente, cerca de um milhão de vezes inferior à do cobre, mas esta condutividade aumenta significativamente com a temperatura, comportamento típico dos semicondutores. O telúrio puro tem um brilho metálico brilhante que escurece lentamente no ar.
Ponto de fusão do telúrio: 722,66 K (449,51 °C).
Ponto de ebulição do telúrio: 1261 K (988 °C).
O telúrio apresenta propriedades fotocondutoras, sua resistividade diminui sob iluminação.
| Isótopo / Notação | Prótons (Z) | Nêutrons (N) | Massa atômica (u) | Abundância natural | Meia-vida / Estabilidade | Decaimento / Observações |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Telúrio-120 — \(\,^{120}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 68 | 119,904020 u | ≈ 0,09% | Estável | Isótopo estável mais leve do telúrio, extremamente raro. |
| Telúrio-122 — \(\,^{122}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 70 | 121,903044 u | ≈ 2,55% | Estável | Isótopo estável minoritário do telúrio natural. |
| Telúrio-123 — \(\,^{123}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 71 | 122,904270 u | ≈ 0,89% | Estável | Único isótopo estável com número ímpar de nêutrons. |
| Telúrio-124 — \(\,^{124}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 72 | 123,902818 u | ≈ 4,74% | Estável | Isótopo estável comum do telúrio natural. |
| Telúrio-125 — \(\,^{125}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 73 | 124,904431 u | ≈ 7,07% | Estável | Isótopo estável representando cerca de 7% do telúrio natural. |
| Telúrio-126 — \(\,^{126}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 74 | 125,903312 u | ≈ 18,84% | Estável | Segundo isótopo mais abundante do telúrio natural. |
| Telúrio-128 — \(\,^{128}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 76 | 127,904463 u | ≈ 31,74% | ≈ 2,2×10²⁴ anos | Radioativo (β⁻β⁻), meia-vida mais longa medida. Considerado estável na prática. |
| Telúrio-130 — \(\,^{130}\mathrm{Te}\,\) | 52 | 78 | 129,906224 u | ≈ 34,08% | ≈ 8×10²⁰ anos | Radioativo (β⁻β⁻), isótopo mais abundante apesar da radioatividade teórica. |
Nota::
Camadas eletrônicas: Como os elétrons estão organizados ao redor do núcleo.
O telúrio possui 52 elétrons distribuídos em cinco camadas eletrônicas. Sua configuração eletrônica completa é: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁴, ou de maneira simplificada: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴. Esta configuração também pode ser escrita como: K(2) L(8) M(18) N(18) O(6).
Camada K (n=1): contém 2 elétrons na subcamada 1s. Esta camada interna está completa e é muito estável.
Camada L (n=2): contém 8 elétrons distribuídos em 2s² 2p⁶. Esta camada também está completa, formando uma configuração de gás nobre (neônio).
Camada M (n=3): contém 18 elétrons distribuídos em 3s² 3p⁶ 3d¹⁰. Esta camada completa contribui para a blindagem eletrônica.
Camada N (n=4): contém 18 elétrons distribuídos em 4s² 4p⁶ 4d¹⁰. A subcamada 4d completa é particularmente estável.
Camada O (n=5): contém 6 elétrons distribuídos em 5s² 5p⁴. Estes seis elétrons são os elétrons de valência do telúrio.
O telúrio possui 6 elétrons de valência: dois elétrons 5s² e quatro elétrons 5p⁴. Os principais estados de oxidação são -2, +4 e +6. O estado -2 aparece nos teluretos metálicos (como CdTe, ZnTe, Bi₂Te₃) onde o telúrio atua como aceptor de elétrons, formando o íon Te²⁻.
O estado +4 é o mais comum em compostos oxigenados, aparecendo no dióxido de telúrio (TeO₂) e no ácido teluroso (H₂TeO₃). O estado +6 existe em compostos mais oxidados como o trióxido de telúrio (TeO₃) e o ácido telúrico (H₆TeO₆), onde o telúrio utiliza todos os seus elétrons de valência. O telúrio metálico corresponde ao estado de oxidação 0.
O telúrio é moderadamente estável no ar à temperatura ambiente, oxidando-se lentamente para formar uma fina camada superficial de dióxido. A alta temperatura (acima de 450 °C), o telúrio queima no ar com uma chama azul-esverdeada, formando dióxido de telúrio (TeO₂) que se desprende na forma de fumaça branca: Te + O₂ → TeO₂. Esta combustão produz um odor característico desagradável.
O telúrio reage com os halogênios para formar tetra-haletos: Te + 2Cl₂ → TeCl₄ (tetracloreto) ou di-haletos em condições controladas. O telúrio resiste a ácidos não oxidantes diluídos, mas se dissolve em ácido nítrico concentrado e ácido sulfúrico quente para formar ácido teluroso.
Com o hidrogênio, o telúrio forma o telureto de hidrogênio (H₂Te), um gás tóxico extremamente fétido, muito menos estável que o sulfeto de hidrogênio (H₂S). O telúrio reage diretamente com muitos metais a alta temperatura para formar teluretos metálicos, compostos importantes na tecnologia de semicondutores.
A aplicação mais importante e de crescimento mais rápido do telúrio é a produção de células fotovoltaicas de filme fino de telureto de cádmio (CdTe). Esta tecnologia representa atualmente 40-50% da demanda global de telúrio, e esta proporção está aumentando rapidamente com a expansão da energia solar.
Os painéis solares CdTe apresentam várias vantagens significativas: menor custo de produção do que os painéis de silício cristalino, melhor desempenho em alta temperatura e em condições de baixa luminosidade, processo de fabricação menos intensivo em energia e coeficiente de temperatura favorável. Os principais fabricantes, como a First Solar, demonstraram a viabilidade comercial em larga escala desta tecnologia.
A eficiência de conversão das células CdTe comerciais atinge 16-19%, com recordes de laboratório ultrapassando 22%. Um painel solar CdTe típico de 100 watts contém cerca de 6-10 gramas de telúrio. Com o objetivo global de transição energética, a demanda por telúrio para a fotovoltaica poderia aumentar em várias ordens de grandeza, gerando preocupações sobre a disponibilidade a longo prazo.
A segunda aplicação tecnológica mais importante do telúrio diz respeito aos materiais termoelétricos, em particular o telureto de bismuto (Bi₂Te₃) e suas ligas. Estes materiais convertem diretamente o calor em eletricidade (efeito Seebeck) ou a eletricidade em uma diferença de temperatura (efeito Peltier), sem peças móveis.
Os dispositivos Peltier à base de telureto de bismuto são amplamente utilizados para o resfriamento de componentes eletrônicos sensíveis, refrigeradores portáteis, ar-condicionado para assentos de automóveis e o controle de temperatura em instrumentação científica. Os geradores termoelétricos que utilizam Bi₂Te₃ convertem o calor residual em eletricidade em aplicações automotivas, aeroespaciais e espaciais.
O telureto de bismuto possui um dos mais altos coeficientes de mérito termoelétrico (ZT) à temperatura ambiente, tornando-o ideal para estas aplicações. A pesquisa contínua sobre materiais termoelétricos avançados poderia aumentar significativamente a demanda por telúrio nas próximas décadas, especialmente para a recuperação de energia térmica em veículos e na indústria.
O telúrio e seus compostos apresentam toxicidade moderada. Embora menos tóxico que o selênio ou o arsênio, o telúrio pode se acumular no organismo e causar efeitos característicos. O efeito mais notável da exposição ao telúrio é o desenvolvimento de um hálito com odor intenso e persistente de alho, causado pela produção de dimetil telúrio exhalado pelos pulmões, mesmo em doses muito baixas.
A exposição ocupacional ao telúrio ocorre principalmente nas indústrias de refino de cobre, fabricação de eletrônicos e produção de painéis solares. Os sintomas de intoxicação incluem fadiga, sonolência, boca seca, perda de apetite e gosto metálico, além do hálito característico. Os efeitos crônicos podem incluir distúrbios neurológicos e hematológicos.
O telureto de cádmio (CdTe) usado em painéis solares levanta preocupações ambientais devido à presença de cádmio, um metal pesado altamente tóxico. No entanto, o telureto de cádmio é extremamente estável e insolúvel, minimizando o risco de lixiviação do cádmio. Os fabricantes desenvolveram programas de reciclagem para recuperar o telúrio e o cádmio no final da vida útil dos painéis.
O telúrio é um dos elementos mais raros da crosta terrestre, com uma abundância média de aproximadamente 0,001 ppm (uma parte por bilhão). Esta raridade extraordinária, comparável à da platina e oito vezes maior que a do ouro, apresenta desafios significativos para o abastecimento face à crescente demanda por tecnologias limpas.
A produção mundial de telúrio é limitada a cerca de 450-550 toneladas por ano, quase inteiramente obtida como subproduto do refino eletrolítico do cobre. Esta dependência significa que a oferta de telúrio está ligada à produção de cobre, em vez da demanda por telúrio em si, criando restrições estruturais de abastecimento.
As projeções mostram que uma adoção massiva de painéis solares CdTe poderia esgotar rapidamente as reservas acessíveis de telúrio. Cenários de implantação solar em escala de terawatt exigiriam dezenas de milhares de toneladas de telúrio, muito além da produção atual. Esta limitação poderia frear a expansão da tecnologia CdTe ou exigir inovações em reciclagem e eficiência no uso do material.
O telúrio é classificado como material crítico pela União Europeia, Estados Unidos e Japão devido à sua importância tecnológica combinada com sua extrema raridade e a concentração geográfica de sua produção. O desenvolvimento de tecnologias alternativas e a melhoria da reciclagem são considerados essenciais para a segurança do abastecimento a longo prazo.
O telúrio é sintetizado nas estrelas principalmente pelo processo s (captura lenta de nêutrons) em estrelas da rama assintótica das gigantes (AGB), com contribuições significativas do processo r (captura rápida de nêutrons) durante supernovas e fusões de estrelas de nêutrons. Os oito isótopos estáveis do telúrio têm origens nucleossintéticas diversas.
A abundância cósmica do telúrio é extremamente baixa, cerca de 5×10⁻¹¹ vezes a do hidrogênio em número de átomos, colocando-o entre os elementos mais raros do universo. Esta raridade é explicada pela posição do telúrio em uma região menos favorável da curva de estabilidade nuclear e pelas barreiras de produção nos processos de nucleossíntese estelar.
As linhas espectrais do telúrio neutro (Te I) e ionizado (Te II) são raramente observadas nos espectros estelares devido à muito baixa abundância cósmica deste elemento. No entanto, traços de telúrio foram detectados em certas estrelas quimicamente peculiares enriquecidas em elementos pesados, permitindo o estudo dos processos de nucleossíntese e da evolução química galáctica.
O isótopo ¹²⁸Te possui a meia-vida mais longa medida de todos os isótopos radioativos, cerca de 2,2×10²⁴ anos, mais de um trilhão de vezes a idade do universo. Este decaimento beta duplo extremamente lento faz do ¹²⁸Te um sistema ideal para estudar os processos nucleares fundamentais e testar as previsões da física nuclear.
Berílio (Z=4): um metal
raro com propriedades excepcionais 
