L’or est un élément chimique de symbole Au, issu du latin aurum, et de numéro atomique 79. À l’état pur, c’est un métal dense, mou, malléable et ductile, de couleur jaune vif pouvant présenter une légère nuance rougeâtre. Chimiquement, il appartient aux métaux de transition et au groupe 11 du tableau périodique.
L'or possède une configuration électronique anomale ([Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹). C'est le métal le plus noble, inerte et résistant à l'oxydation de tout le tableau périodique. Ses états d'oxydation les plus courants sont +1 (aureux) et +3 (aurique). En raison d'intenses effets relativistes quantiques qui contractent l'orbitale 6s et désécrantent les orbitales 5d, l'or absorbe des photons dans la bande bleue du spectre visible, conférant sa couleur jaune d'or brillante, inconfondable et exclusive. Il ne réagit pas avec l'oxygène, l'eau ou les acides purs, mais se dissout dans l'eau régale formant de l'acide chloroaurique, et dans des solutions alcalines de cyanure aérées.
Au + HNO₃ + 4 HCl → H[AuCl₄] + NO + 2 H₂O
Il se dissout dans l'eau régale par l'action combinée de l'acide nitrique oxydant et de l'acide chlorhydrique complexant, formant l'acide tétrachloroaurique soluble de teinte jaune d'or.
4 Au + 8 NaCN + O₂ + 2 H₂O → 4 Na[Au(CN)₂] + 4 NaOH
Réaction d'Elsner ; l'or finement broyé se dissout dans des solutions diluées de cyanure de sodium avec une aération constante pour former le complexe de dicyanoaurate soluble.
2 Au + 3 Cl₂ → 2 AuCl₃
Il réagit avec le gaz de chlorure sec à environ 150-200 °C formant le chlorure d'or(III) rouge rubis.
2 H[AuCl₄] + 3 H₂O₂ → 2 Au (colloïdal) + 8 HCl + 3 O₂
Réduction douce des sels auriques avec du citrate ou du peroxyde pour synthétiser des suspensions stables de nanoparticules d'or rouge intense.
| Composé | Formule | Utilisation ou importance |
|---|---|---|
| Acide tétrachloroaurique | HAuCl₄·4H₂O | Précurseur fondamental pour les bains de dorure électrolytique, la synthèse de nanoparticules d'or et les catalyseurs chimiques |
| Dicyanoaurate de potassium | K[Au(CN)₂] | Sel de coordination utilisé à grande échelle dans l'industrie du placage pour les revêtements d'or sur les contacts électroniques |
| Chlorure d'or(III) | AuCl₃ | Solide rouge utilisé comme catalyseur homogène dans la synthèse organique fine pour les réactions de cyclisation d'alcyne |
| Aurothiomalate de sodium | C₄H₄AuNa₂O₄S | Médicament antirhumatismal injectable (chrysothérapie) utilisé historiquement pour réduire l'inflammation articulaire dans la polyarthrite rhumatoïde |
L'or naturel est rigoureusement mono-isotopique, composé à 100 % de l'isotope stable or-197 (¹⁹⁷Au, avec 118 neutrons). Parmi ses plus de trente radioisotopes synthétiques, l'or-198 (¹⁹⁸Au, demi-vie de 2,69 jours) se distingue : il émet des rayonnements bêta et gamma et a été utilisé comme radioisotope thérapeutique en curiethérapie pour le traitement localisé du cancer de la prostate et des tumeurs du cou.
C'est un élément rare dans la croûte terrestre (environ 0,004 ppm ou 4 ppb). En raison de son inertie chimique, c'est le métal natif par excellence, trouvé à l'état libre dans les veines de quartz hydrothermal et dans les dépôts de gravier fluvial alluvial sous forme de poussière, paillettes et pépites. Il se trouve également dans les tellurures telles que la calaverite (AuTe₂) et la sylvanite. Les principaux pays producteurs sont la Chine, l'Australie, la Russie, les États-Unis et le Canada. L'extraction à grande échelle est réalisée principalement par le cyanuration de l'or sur des tas de minerai ou l'adsorption sur charbon activé (CIL/CIP).
C'est le métal connu de l'humanité depuis les temps les plus reculés (plus de 6 000 ans dans des nécropoles telles que Varna en Bulgarie). Son inaltérabilité, son éclat semblable au soleil et sa facilité de forgeage sans fonte en ont fait le symbole universel de la richesse et du pouvoir. Toutes les civilisations anciennes, des Égyptiens aux Aztèques, lui ont accordé une place centrale dans la religion, l'art et l'économie.
L'or est utilisé dans la bijouterie, la monnaie d'investissement, l'orfèvrerie et comme réserve de valeur. Grâce à son excellente conductivité et sa résistance à la corrosion, il équipe aussi les contacts électriques de précision, les connecteurs de satellites et les blindages infrarouges.
L'acide tétrachloroaurique sert de précurseur pour la dorure électrolytique et la synthèse de nanoparticules ; le dicyanoaurate de potassium est utilisé dans le placage électrolytique ; le chlorure d'or(III) comme catalyseur ; l'aurothiomalate de sodium en médecine pour la chrysothérapie.
L'or n'a aucune fonction biologique connue et est considéré comme inerte et non toxique lorsqu'il est ingéré sous forme élémentaire. Certains sels d'or (aurothiolates) sont utilisés en médecine mais peuvent provoquer des effets indésirables rénaux ou cutanés.
Le métal or est stable et peu réactif. Les sels d'or solubles et les acides (eau régale, cyanure) sont dangereux et nécessitent une manipulation en laboratoire avec équipements de protection. Le cyanure est particulièrement toxique.
L'extraction de l'or, notamment par cyanuration, peut avoir un impact environnemental significatif si les effluents ne sont pas correctement traités. L'or lui-même est inerte et ne se dégrade pas dans l'environnement.
La couleur dorée de l'or est une conséquence directe de la vitesse de ses électrons. Avec un noyau très lourd contenant soixante-dix-neuf protons, les électrons les plus internes orbitent à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Ce phénomène relativiste modifie l'énergie de ses orbitales, faisant absorber à l'or la lumière bleue et réfléchissant intensément les teintes jaune et rouge que nous voyons.
Certains tests rapides utilisent des nanoparticules d'or car elles produisent une couleur visible et peuvent se lier à des molécules qui reconnaissent une substance spécifique, comme un antigène ou une hormone. Si l'échantillon contient ce que le test recherche, les particules s'accumulent dans une zone et une ligne colorée apparaît. L'or ne détecte pas la maladie par lui-même : l'exactitude dépend de la conception du test et de la manière dont il est effectué.
Les alchimistes médiévaux croyaient qu'une solution buvable d'or pur accorderait l'immortalité et guérirait toutes les maladies. Bien que l'or élémentaire ingéré soit inerte, au 20e siècle la médecine a développé des complexes de thiolate d'or solubles (tels que l'aurothioglucose ou l'auranofine) pour traiter la polyarthrite rhumatoïde sévère. Ces médicaments suppriment l'activité inflammatoire des macrophages et des enzymes lysosomales dans les articulations, formant la base de l'antirhumatismal connu sous le nom de chrysothérapie.
L'eau de mer contient de l'or dissous en solution aqueuse à une concentration infinitésimale d'environ treize parties par billion (0,00001 milligramme par tonne d'eau). Bien que l'immensité des océans totalise environ vingt millions de tonnes d'or dilué au total, traiter des millions de litres d'eau de mer pour isoler une minuscule particule de métal coûterait des milliers de fois plus d'énergie et d'argent que la valeur marchande de l'or obtenu, ce qui en fait économiquement non viable.
Le télescope spatial James Webb observe l'univers profond principalement dans le spectre infrarouge thermique pour capturer la lumière étirée par l'expansion cosmique des premières galaxies. L'or est le meilleur réflecteur connu des rayonnements infrarouges, atteignant une réflectivité supérieure à 98 % entre 0,6 et 28 micromètres. Chacun de ses dix-huit miroirs en béryllium porte une couche d'or microscopie d'à peine cent nanomètres d'épaisseur, scellée avec de la silice transparente pour éviter les rayures.
L'or est le métal le plus malléable qui existe. Les artisans peuvent marteler une petite pépite en feuilles d'or si fines qu'elles mesurent à peine un dix-millième de millimètre (environ quatre cents atomes d'épaisseur). À ce niveau de finesse, l'or devient translucide et laisse passer une douce lumière verdâtre, ce qui le rend idéal pour dorer les autels et les dômes avec très peu de poids.
Dans l'expérience de Rutherford, des particules alpha ont été tirées sur une feuille d'or extrêmement fine. La plupart traversaient la feuille, mais quelques-unes furent déviées loin de leur trajectoire, révélant que presque toute la masse et la charge positive de l'atome sont concentrées dans un noyau minuscule. L'or pouvait être transformé en feuilles extrêmement fines, ce qui permettait d'étudier le passage des particules. L'expérience a changé le modèle de l'atome.
Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.