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OR

Combinaisons de l'or avec les autres éléments

Trois degrés d'oxydation sont connus : + I, + III et + V. Les ions Au+ et Au3+ ne sont jamais isolés en solution, la stabilisation des degrés d'oxydation correspondants exigeant la formation de complexes à liaison forte. Les composés monovalents, bien que peu stables à la chaleur, le sont davantage encore que les trivalents.

Composés de l'or monovalent

Les composés de l'or monovalent sont les plus nombreux à l'état solide en raison de la très faible stabilité thermique des composés de l'or trivalent.

Mais, en présence d'eau, ils ne sont stables qu'à condition d'être insolubles (Au2S par exemple) ou de se trouver en présence d'ions ou de molécules susceptibles de les complexer fortement. Leur tendance est en effet de se dismuter en or métallique et en composés de degré d'oxydation + III :

Ce phénomène s'explique par les degrés d'oxydation des couples :

Variation du produit du potentiel normal - crédits : Encyclopædia Universalis France

Variation du produit du potentiel normal

La figure, qui représente la variation avec le degré d'oxydation du produit de celui-ci par le potentiel normal relatif au métal rapporté au système H+/H2, montre que dans les conditions standard le point représentant le système 2 Au + Au3+ correspond à une énergie inférieure à celui relatif à Au+. Ce phénomène rapproche l'or du cuivre et le distingue de l'argent, son voisin immédiat dans la colonne I B.

La coordinence de l'or monovalent s'explique par la stabilité du niveau 6s, qui limite les possibilités d'hybridation avec 6p : la transition 6s → 6p correspond à 5,02 eV pour Au, alors qu'elle n'est que de 3,75 eV pour Ag et 1,61 eV pour K. Les ions linéaires, correspondant à une hybridation sp, sont les plus fréquents : c'est le cas de AuCl-2 et de Au(CN)-2 ; la configuration tétraédrique (hybridation sp3) se rencontre beaucoup plus rarement. L'oxyde d'or Au2O obtenu par voie humide est métastable. Il en est de même pour les composés azotés, dont les réactions de décomposition sont brutales et capricieuses (or fulminant).

AuCl, AuBr et AuI sont thermodynamiquement stables, mais leur stabilité thermique diminue lorsque la taille de l'halogène augmente. AuCl et AuBr, très solubles, se dismutent instantanément en présence d'eau pure ; AuI, moins soluble, beaucoup plus lentement. L'addition d'ions chlorure à la solution de AuCl la stabilise ; celle des ions bromure à la solution de AuBr ne fait que retarder la dismutation : les ions AuCl-2 sont plus stables en effet en solution aqueuse que les ions AuBr-2.

Le cyanure AuCN obtenu à partir de solutions aqueuses possède une structure en chaînes parallèles caractéristiques de l'hybridation sp. L'ion Au(CN)-2 obtenu par excès d'ions cyanure est particulièrement stable (K = 4 ( 1028), propriété qui explique son rôle dans l'extraction de l'or de ses minerais.

Composés de l'or trivalent

Alors que les composés obtenus en phase solide sont peu nombreux et d'ailleurs souvent métastables, on rencontre un grand nombre d'ions complexes correspondant au degré d'oxydation + III en solution aqueuse. Tous sont facilement réduits au stade métallique.

La structure de ces ions est souvent carrée, la libération d'une case 5d dans l'or trivalent permettant l'hybridation dsp2 ; c'est le cas, par exemple, des ions AuCl-4, AuBr-4, AuCl3(OH)-. La structure bipyramidale triangulaire (dsp3) ou octaédrique (dsp3d) est plus rare dans la mesure où elle fait appel à des niveaux d'énergie plus élevés.

Les halogénures AuF3, AuCl3 et AuBr3 s'obtiennent par synthèse à basse température, le premier sous pression. Peu stables, ils se décomposent à la chaleur avec formation de monohalogénure et libération d'halogène (l'enthalpie de dissociation dans le cas de la réaction AuCl[...]

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Écrit par

  • : professeur à la faculté des sciences de Bordeaux, directeur du Laboratoire de chimie du solide au C.N.R.S.

Classification

Pour citer cet article

Paul HAGENMULLER. OR [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Mine de Pachuca - crédits : George Pickow/ Hulton Archive/ Getty Images

Mine de Pachuca

Variation du produit du potentiel normal - crédits : Encyclopædia Universalis France

Variation du produit du potentiel normal

Autres références

  • ALCHIMIE

    • Écrit par René ALLEAU, Universalis
    • 13 642 mots
    • 2 médias
    ...métallurges de l'époque féodale. Un édit impérial, en 144 avant J.-C., menace d'exécution publique tous ceux qui seront surpris en flagrant délit de contrefaire l'or. Taylor donne la date de 175 avant J.-C. pour une loi analogue. En 60 avant J.-C., un maître célèbre, Liu Xiang, échoua dans sa tentative de préparation...
  • ATLANTIQUE HISTOIRE DE L'OCÉAN

    • Écrit par Jacques GODECHOT, Clément THIBAUD
    • 13 670 mots
    • 12 médias
    ...des Noirs ne pouvait être pratiquée que par les négociants munis d'un asiento, ou contrat, qui leur conférait le monopole. Après la mise en exploitation des mines de Potosí, vers 1545, les galions espagnols reviennent chargés d'or et d'argent (la production annuelle des mines d'Amérique atteint...
  • CHINE : L'ÉNIGME DE L'HOMME DE BRONZE (exposition)

    • Écrit par Viviane REGNOT
    • 934 mots

    L'expositionChine : l'énigme de l'homme de bronze. Archéologie du Sichuan (XIIe-IIIe s. av. J.-C.), un des sommets de l'année de la Chine en France, eut lieu du 14 octobre 2003 au 28 janvier 2004 à la salle Saint-Jean de l'Hôtel de Ville de Paris. Elle avait pour commissaires...

  • DU DRAGON À L'EMPEREUR : TRÉSORS ARCHÉOLOGIQUES DE LA CHINE (expositions)

    • Écrit par Alain THOTE
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    Deux expositions, aussi remarquables l'une que l'autre, ont été montrées à Paris, à la Cité de la musique (21 novembre 2000-25 février 2001) et au Petit Palais (2 novembre 2000-28 janvier 2001), permettant au public d'apprécier certains aspects de la civilisation chinoise qui lui sont encore peu...

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Voir aussi