UN PEU DE CHIMIE SUR L’OR

La compréhension du comportement de l’or métallique ne peut être immédiate si l’on s’abstient de quelques considérations chimiques. Les propriétés chimiques de l’or sont remarquables pour le potache, car à son niveau elles se résument en un mot, « noble ». Ce métal n’a pas de réactivité chimique (à première vue) donc ne présente guère de difficultés pour le jeune étudiant.

L’or est un métal jaune, à l’aspect doux, dont le point de fusion relativement bas vaut 1063°C. Sa ductilité et sa malléabilité sont les plus grandes de tous les éléments.

L’or ₇₉Au ne réagit pas avec l’oxygène ni avec le soufre, mais il est par contre sensible à l’attaque des halogènes ou avec des solutions aqueuses les produisant comme l’eau régale (HNO₃ + HCl) créant du chlore naissant.

Atome de grande taille et ayant la configuration des métaux de transitions, ce sont les points sur lesquels le chimiste peut l’attaquer. Il forme aisément des complexes, en particulier avec un agent complexant efficace, l’anion cyanure CN^– (d’où sa toxicité). Ainsi l’or se dissous dans une solution de cyanure en présence d’air ou de peroxyde d’hydrogène pour donner l’anion complexe [Au(CN)₂]^–.

Cet anion produit ci-dessus est facilement réduit en or métal par l’action de réducteurs. On retrouve sur ce point la proximité qui existe dans la nature entre la présence de paillettes au voisinage d’ions sulfures (ou sélénures, tellurures).

S’il s’oxydait, sans passer par la formation de complexe, en cation monovalent Au⁺ ce ne serait pas thermodynamiquement favorisé, car ce cation est instable *. Quant au cation trivalent Au³⁺, il ne peut exister qu’à l’état complexé (et en laboratoire).

Jetons un coup d’œil au Tableau périodique de Mendeleev. L’or se situe dans la 79^e case (son nombre atomique Z) après l’iridium (77) et le platine (78). Parmi d’autres métaux, le palladium, le rhodium ont aussi des propriétés particulières. Ils font tous partie d’une des séries des métaux dit de transition *. Cette caractéristique lui ouvre les portes de la « chimie fine », ou chimie organométallique moderne dont l’un des buts est d’engager les métaux de transition dans des liaisons avec des molécules organiques pour en faire des catalyseurs de synthèses délicates ou des médicaments contre le cancer, comme le diamino-oxali-platine.

Cet aspect réactionnel très subtil de l’or a pour résultat que des bactéries dites sidérophiles peuvent en dépendre. Il s’ensuit un enrichissement en ce métal précieux par un processus très différent des simples réactions brutales de la chimie inorganique.

* Le bilan défavorable est défini par l’équilibre 3 Au⁺(aq) = Au⁺(aq) + 2 Au (s) avec comme constante K ≈ 10¹⁰ pour les forts en thème.

* L’UICPA définit les métaux de transition comme les éléments qui ont une sous-couche « d » incomplète ou qui peuvent donner un cation ayant une sous-couche d incomplète.