Le tellure est l'élément chimique de numéro atomique 52, de symbole Te. Ce quatrième élément du est considéré comme un métalloïde du groupe des chalcogènes.
Généralités et histoire vignette|gauche|Tellure solide en flacon. vignette|gauche|Lingotin de tellure (longueur : environ). Cristallisation macroscopique. L'élément tellure a été soupçonné plus que découvert en 1782 par Franz-Joseph Müller von Reichenstein dans des minerais d'or de Transylvanie, en particulier la sylvanite. Grâce à Pál Kitaibel, qui a entretenu la flamme de la recherche, il a été isolé par Martin Heinrich Klaproth qui a proposé le nom latin tellurium en 1798. « Tellurium » est encore le nom anglais de l'élément. Ce nom dérive du mot latin féminin tellus, telluris, signifiant la Terre, le globe terrestre et accessoirement en mythologie ancienne la déesse romaine de la Terre, Tellus.
Le tellurium a été découvert moins de deux décennies avant le sélénium, dont le nom fait référence à la Lune. Le Suédois Berzelius, spécialiste des occurrences et des impuretés du tellurium, a prouvé l'existence du corps simple et de l'élément sélénium dans les chambres de plomb du procédé menant à l'acide sulfurique. Le chimiste n'a publié qu'en 1818 après avoir assimilé les rudiments, quasi-analogues, de la chimie des corps simples et composés de ces deux élémentsIl est possible d'admettre au moins, pour expliquer la dénomination relative, la boutade suédoise : .. Il a de suite simplifié ces noms en leurs initiales Te et Se, devenus depuis leurs symboles chimiques. Se et Te font partie du , constitué des éléments O, S, Se, Te, Po et Lv. La chimie du S, du Se et du Te présente un grand nombre d'analogies, comme le reconnaissait déjà Berzélius. La plupart des composés de ces trois éléments sont isomorphes. De plus, dans la nature, ces trois éléments analogues sont souvent réunis.
L'adjectif « telluré » qualifie un corps chimique, un minéral ou une matière qui contient du tellure en proportion notable. L'adjectif « tellurifère » indique plutôt la présence non négligeable de matière tellurée dans un assemblage connu ou inconnu.
Isotopes
Le tellure possède 38 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 105 et 142, et 17 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, 6 sont stables, 120Te, 122Te, 123Te, 124Te, 125Te et 126Te et deux radioisotopes à très longue demi-vie, 128Te et 130Te. Ces 8 isotopes constituent la totalité du tellure naturel, les deux radioisotopes étant les plus abondants (respectivement 31,7 % et 34,1 % du tellure naturel), suivi de 126Te (18,8 %). Le tellure partage ainsi cette caractéristique avec l'indium et le rhénium d'avoir des radioisotopes naturels plus abondants que ses isotopes stables. La masse atomique standard attribuée au tellure est de .
Occurrences dans les milieux naturels, minéralogie et géologie Le clarke est . S'il est à l'origine d'un corps simple naturel, il est surtout associé à des éléments chalcophiles, en particulier Au, Ag, Fe, Hg, Se, As, Sb. gauche|vignette|Te corps simple d'aspect métallique. Le tellure se caractérise par une grande diversité minéralogique : on connaît 158 minéraux tellurés, ce qui est exceptionnel pour un élément aussi peu abondant dans la croûte terrestre. Les ions (poly)tellurites ou les tellurates, stables en milieu très alcalin, sont toutefois très rares dans la nature.
Il n'existe que très peu de minéraux spécifiques du tellure. La tellurite , est un minéral rare. On connait aussi le tellure natif.
Gisements Le tellure est aussi trouvé souvent en combinaison avec l'or Au, le plomb Pb, le bismuth Bi, l'antimoine Sb
Le gisement de tellure le plus profond connu est à sous terre dans le bouclier canadien. Il est associé au bloc 123A et l'extraction aurait dû débuter en 2012. Une confirmation est obtenue à la suite de la découverte de tellure à de profondeur dans une « carotte » de forage au diamant de calibre BQ. Sa qualité de plus grand gisement de tellure semble se dessiner avec la présence de ces mêmes tellures à . Le plus intéressant est que ces tellures, contrairement à ceux de hautes teneurs en or, ne semblent pas bouger dans l'espace et sont donc beaucoup plus faciles à cibler et à extraire pour un ingénieur.
Un indice sous le niveau 311 ( de profondeur) montre de possibles tellurures carbonifères. Soumis à de fortes pressions, de possibles diamants bruts pourraient ainsi s'y retrouver, même si on les retrouve habituellement entre 120-150 km de profondeur. Il se retrouve dans une matrice de porphyroblaste. Ce serait le premier gisement aurifère-diamantifère au monde. gauche|vignette|Structure interne d'une boule de tellure.
Corps simples et corps composés chimiques Le tellure peut être rapproché du sélénium. Plus lourd, il s'en distingue par un caractère plus métallique. Il a été, à l'instar du sélénium, trouvé presque partout à la Belle Époque dans les chambres à plomb lors de l'ancienne fabrication de l'acide sulfurique, par exemple par le chimiste anglais Edward Divers expatrié au Japon.
Le corps simple, ses propriétés et sa chimie de base vignette|Structure cristalline du Te gris. Les chaînes de Te forment des hélices de symétrie 31 parallèles à l'axe c. Les traits rouges continus représentent les liaisons covalentes de la chaîne, de longueur moyenne . Les traits verts pointillés représentent des interactions stabilisantes secondaires de proximité entre les chaînes. Un octahèdre jaune souligne la sphère de coordination octaédrique déformée d'un atome (2+4 voisins proches). Une chaîne est dévoilée en bleu avec trois atomes coloriés : bleu sombre à c = 1/3, bleu à c = 2/3 et bleu clair à c = 0. Le corps simple tellure polymorphe existe dans la nature essentiellement sous la forme grise, à savoir un corps d'aspect métallique, semi-conducteur cassant, blanc bleuâtre, parfois blanc gris, lamelleux et fragile. Ce corps cristallin de maille hexagonale, de densité moyenne 6,25 et fondant avant est encore nommé tellure natif par les minéralogistes car il appartient la catégorie des éléments natifs. Il est souvent combiné avec l'or et l'argent.. Le tellure brun, amorphe et bien plus rare, se transforme à température ambiante en tellure gris métal hexagonal. vignette|Tellure natif sur sylvanite.|gauche
Le tellure gris obtenu et purifié au laboratoire est le plus souvent un métalloïde ou semi-métal argenté, parfois gris acier, cassant et facilement pulvérisé (poudre grise à brunâtre) à odeur alliacéeIl était autrefois obtenu par calcination du tellurure de bismuth avec un mélange de potasse (carbonate de potassium) et de charbon actif. Le tellurure de potassium ainsi formé était dissous dans l'eau. L'absorption de l'air ou d'oxygène, lente ou accélérée par barbotage, laissait finalement de la potasse (éventuellement caustique) et du tellure pulvérisé.. Sa masse volumique avoisine à . En effet, en dépit de son éclat ou aspect métallique, ses propriétés de conduction de la chaleur et de l'électricité sont médiocres. Il s'agit d'un semi-conducteur. L'énergie d'activation (apportée par le photon) est de l'ordre de . La mobilité électronique est de l'ordre de dans la théorie des bandes. vignette|Te cyclique à 8 atomes ou typique du tellure brun amorphe. Son point de fusion est de l'ordre de et son point d'ébullition dépasse ou . Le tellure se vaporise au rouge. Sa densité de vapeur est élevée.
Ce corps simple cristallin, formé de longues chaînes en hélice de Te, se caractérise par des liaisons essentiellement covalentes, il est relativement stable. Toutefois, fortement chauffé, le tellure s'enflamme à l'air en donnant principalement de l'anhydride tellureux Ce dioxyde est l'analogue du dioxyde de sélénieux, ou anhydride sélénieux. Ces corps composés pourraient engendrer en principe dans l'eau ou un solvant protique les acides correspondants, et , analogue de l'acide sélénieux .. Sa combustion dans l'air produit une flamme bleue. Ses particules finement dispersées forment un aérosol explosif dans l'air. L'explosion peut être déclenchée par un équipement électrique défectueux ou par n'importe lequel d'un point chaud ; ses explosions de poudre, souvent secondaires, peuvent être dévastatrices. vignette|Le tellure chauffé s'enflamme.
Le tellure liquide attaque le fer, le cuivre et l'acier inoxydable, par exemple de type 10/18.
Insoluble dans l'eau et dans l'acide chlorhydrique, le tellure se dissout dans les acides oxydants, par exemple dans l'acide nitrique et dans l'eau régale, et dans les bases.
Il existe un test de détection chimique classique, en complément du test de flamme vert pâle. L'addition d'acide sulfurique concentré provoque une précipitation de sulfite de tellure rouge : Te solide cristal + HSO aq liquide fumant concentré → TeSO poudre de sulfite de Te rouge + HO
Alliage Les associations du tellure avec les métaux et l'hydrogène sont nommées par tradition tellurures. Le corps simple forme des alliages avec le fer, l'acier et la fonte, mais aussi le cuivre et le plomb, l'or et l'argent, le cadmium et le zinc.
Le tellure graphique est un tellurure naturel d'or et d'argent.
Chimie du tellure Le tellure présente un caractère semi-métallique affirmé, son électronégativité de l'ordre de 2,1 est plus faible que celles du S (2,5) et du Se (2,4). La réactivité du Te est moyenne par rapport à ces derniers corps simplesCela sert souvent de mauvaise justification à une toxicité plus faible..
L'anion tellurure Te de rayon ionique est beaucoup plus volumineux que l'anion séléniure correspondant ou encore l'anion sulfure.
Le tellure réagit avec l'oxygène, il brûle à l'air pour engendrer le dioxyde de tellure, solide très peu à quasi-insoluble dans l'eau, caractérisé par un réseau ionique. Cet anhydride tellureux est attaqué par des acides oxydants. Il réagit avec les alcalis pour donner des tellurites neutres, des bitellurites et des tétratellurites. vignette|Structure octaédrique de l'acide tellurique.
n'existerait pas, mais l'ion tellurite TeO3 est observé en présence de bases fortes. Les structures analogues à l'acide sulfurique ou sélénique n'existent pas. Mais l'acide tellurique de formule Te(OH)6, est obtenu directement l'action d'oxydants puissants sur le corps simple solide Te ou le dioxyde de tellure. Cet acide, d'ailleurs faible (pK de l'ordre de 7), se caractérise par l'ion Te de très faible rayon ionique au centre d'un octaèdre régulier dont les sommets sont occupés par des ions hydroxyles OH. Le cation hexavalent représente l'état le plus excité d'un point de vue quantique, il démontre une hybridation sp d. Il s'agit d'un composé covalent, assez volatil et oxydant, à l'instar de TeF6 facilement hydrolysable par l'eau.
À l'instar de l'anhydride sélénieux, l'anhydride tellureux est décomposé par l'acide sulfureux et le gaz hydrogène sulfuré. Dans le premier cas, le corps simple tellure peut être obtenu directement, mais dans le second, le chimiste obtient des sulfures de tellure, du type et , acides vis-à-vis des sulfures alcalins.
Il se combine avec l'hydrogène ou un grand nombre de métaux pour former au sens large des « dérivés telluriques », comme le tellurure d'hydrogène , un gaz nauséabond à température ambiante, plus acide et plus instable que H2Se, peu soluble dans l'eau et toxique, ou le nombre exceptionnel de tellurures métalliques, à commencer par le tellurure de sodium Na2Te et le tellurure de potassium.
se prépare comme . Il se dissocie sous l'influence de la chaleur en magnifiques cristaux de tellure, obtenus en général en dessous du point chaud de . Le chimiste Alfred Ditte a montré que ce gaz réactif se décomposait à l'air, tout comme les tellurures alcalins.
Il n'existe pas de polytellurures d'hydrogène stables.
Utilisation du corps simple et ses associations (alliages) Dans certains détonateurs, on combine le tellure avec du peroxyde de baryum BaO.