Le tellure est un solide gris argenté classé parmi les métalloïdes, une famille d’éléments aux propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Son numéro atomique est 52 et sa masse atomique vaut 127,6 u, soit une masse molaire de 127,6 g/mol. Sa position dans la famille des métalloïdes aide à situer ses propriétés, mais ses usages dépendent souvent davantage de ses composés que de l’élément pur.
Pourquoi le tellure est-il si peu abondant ?
La croûte terrestre n’en contient qu’environ 0,001 mg/kg selon les données de la fiche d’identité. Le tellure est souvent associé à des minerais sulfurés, où il peut remplacer une partie du soufre, ou se trouver dans des minéraux appelés tellurures. Il accompagne notamment le cuivre et le sélénium dans les matières premières minérales.
Cette association explique comment on le produit : plutôt que d’exploiter couramment un minerai constitué principalement de tellure, les métallurgistes le récupèrent comme sous-produit du raffinage du cuivre. Lors de l’électrolyse qui purifie le cuivre, des impuretés se concentrent dans des boues anodiques. Ces résidus peuvent ensuite être traités pour séparer et récupérer le tellure. La description de cette filière par L’Élémentarium de la Société chimique de France montre pourquoi la production dépend aussi des procédés employés pour le cuivre.
Le tellure a été identifié en 1782 par Franz-Joseph Müller von Reichenstein, qui étudiait des minerais d’or de Transylvanie. Le chimiste Martin Heinrich Klaproth l’a ensuite isolé et lui a donné son nom, tiré du latin Tellus, associé à la Terre. Cette distinction entre identification et isolement permet de préciser le rôle des deux chercheurs.
Dans quels produits retrouve-t-on le tellure ?
Plusieurs applications reposent sur des composés plutôt que sur le tellure seul. Le tellurure de cadmium (CdTe), composé de cadmium et de tellure, sert à fabriquer des couches minces photovoltaïques : ce matériau transforme la lumière en électricité. Le tellurure de bismuth est utilisé dans des dispositifs thermoélectriques, capables de convertir une différence de température en courant électrique. L’Institut UTINAM du CNRS présente ces matériaux parmi les applications du tellure.
En métallurgie, de petites quantités de tellure ajoutées au cuivre ou à l’acier inoxydable peuvent faciliter l’usinage, c’est-à-dire la mise en forme par enlèvement de matière. Des ajouts au plomb peuvent aussi modifier ses propriétés mécaniques et sa résistance à la corrosion. Le tellure et certains de ses composés sont également employés dans des verres et des céramiques, notamment pour en modifier la coloration. Les usages varient donc selon la forme chimique, la quantité et le matériau concerné.
Que révèle sa place dans le tableau périodique ?
Le tellure appartient au groupe 16, comme l’oxygène, le soufre et le sélénium, et à la période 5. Sa configuration électronique, [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁴, indique six électrons sur sa couche externe. Il peut former des composés dans lesquels il présente notamment les états d’oxydation −2, +4 ou +6. L’état d’oxydation décrit la charge formelle attribuée à un atome dans un composé : ce n’est pas nécessairement la charge réelle de l’atome.
À température ambiante, le tellure est solide; il fond à 449,51 °C. Ces caractéristiques décrivent l’élément pur et ne se transposent pas automatiquement à ses composés. Par exemple, les propriétés d’un matériau photovoltaïque au CdTe sont celles du composé, et non celles du tellure élémentaire. Pour toute manipulation, il faut donc se référer aux consignes de sécurité propres à la substance concernée, plutôt que de généraliser à partir du seul nom de l’élément.