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782.280
195.085 u+2, +4
[Xe] 4f14 5d9 6s1PtPlatine

Platine

Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78. C’est un métal de transition dense, malléable, ductile, peu réactif et de couleur gris-blanc. Il est considéré comme un métal précieux et résiste très bien à la corrosion. Son nom dérive du mot espagnol platina, qui signifie littéralement « petit argent ».

Identité

Masse atomique
195.085 u
Catégorie
Métaux de transition
Groupe
10
Période
6
Bloc
d
États d'oxydation
+2, +4
État physique (à 25 °C)
Solide
Apparence
blanc argenté

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9
Configuration abrégée
[Xe] 4f14 5d9 6s1
Électrons par couche
2, 8, 18, 32, 17, 1
Électronégativité (Pauling)
2.28
Affinité électronique
205 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
870 kJ/mol
Énergies d'ionisation
870 · 1791 kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
1768.3 °C (2041 K)
Point d'ébullition
3824.8 °C (4098 K)
Densité
21.45 g/cm³
Capacité thermique molaire
25.9 J/(mol·K)

Comportement chimique de l'platine

Le platine possède une configuration électronique anomalique ([Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹), avec un seul électron dans la sous-couche 6s. Ses principaux états d’oxydation sont +2 et +4, formant des complexes de coordination plan carré et octaédriques très stables. C’est un métal précieux dense, malléable, ductile et gris-blanc, appartenant au groupe 10. Il est chimiquement très inerte : il résiste à la corrosion atmosphérique à toute température et ne se dissout pas dans les acides simples, mais se dissout activement dans l’eau régale chaude en formant de l’acide chloroplatinique. Sa surface possède une capacité exceptionnelle à chimisorber et à dissocier l’hydrogène et l’oxygène moléculaires.

Réactivité

  • 3 Pt + 4 HNO₃ + 18 HCl → 3 H₂[PtCl₆] + 4 NO + 8 H₂O

    Il se dissout dans l’eau régale chaude en libérant du monoxyde d’azote et en produisant une solution brun rougeâtre d’acide hexachloroplatinique(IV).

  • 2 H₂ + O₂ (Pt catalyst) → 2 H₂O

    Il catalyse la recombinaison spontanée, à température ambiante, de l’hydrogène et de l’oxygène gazeux, sans flamme extérieure, avec un important dégagement de chaleur.

  • cis-[PtCl₂(NH₃)₂] (cisplatin)

    Complexe plan carré qui se lie de manière covalente à l’ADN cellulaire en créant des pontages entre des guanines adjacentes, stoppant ainsi la prolifération tumorale.

  • Pt + O₂ (extreme temperature) → PtO₂ (Adams)

    Lorsqu’il est chauffé à haute température avec du nitrate de sodium fondu, il forme du dioxyde de platine, le catalyseur d’Adams utilisé pour les hydrogénations.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Cisplatinecis-[PtCl₂(NH₃)₂]Médicament anticancéreux de référence mondiale en chimiothérapie des tumeurs testiculaires, ovariennes et pulmonaires
Acide chloroplatiniqueH₂PtCl₆·6H₂OPrécurseur soluble indispensable à la préparation de catalyseurs industriels au platine supportés et de bains de galvanoplastie
Dioxyde de platinePtO₂Catalyseur d’Adams ; poudre brune finement divisée utilisée pour l’hydrogénation catalytique sélective en synthèse organique
Hexafluorure de platinePtF₆Agent oxydant extrêmement puissant, capable d’oxyder l’oxygène moléculaire et le gaz noble xénon (réaction historique de Bartlett)

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Platine.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.PtAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

Le platine naturel est constitué de six isotopes : cinq isotopes stables (¹⁹⁴Pt à 32.86 %, ¹⁹⁵Pt à 33.78 %, ¹⁹⁶Pt à 25.21 %, ¹⁹⁸Pt à 7.16 % et ¹⁹²Pt à 0.78 %) et un radionucléide primordial émetteur alpha, dont la demi-vie est extrêmement longue, de 6.5 × 10¹¹ ans : le platine 190 (¹⁹⁰Pt, 0.012 %). L’isotope platine 195 possède un spin nucléaire de 1/2, ce qui en fait un noyau particulièrement adapté à l’étude structurale des complexes métalliques par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN du ¹⁹⁵Pt).

Occurrence et production

C’est un élément rare dans la lithosphère (environ 0.005 ppm, soit 5 ppb). Il se présente à l’état natif dans des placers alluviaux, sous forme de pépites et de grains alliés à d’autres métaux du groupe du platine et au fer, ainsi que dans des minéraux sulfurés et arséniés tels que la cooperite (PtS) et la sperrylite (PtAs₂). Environ 75 % de la production minière mondiale provient du récif de Merensky, dans le complexe igné du Bushveld, en Afrique du Sud, ainsi que de gisements situés en Russie (Norilsk), au Zimbabwe et au Canada. Son raffinage fait intervenir des séquences hydrométallurgiques complexes de dissolution, de précipitation et de calcination.

Histoire et origine du nom

Des cultures précolombiennes, comme la culture de La Tolita-Tumaco en Équateur et en Colombie, maîtrisaient déjà le frittage du platine avec l’or il y a plus de deux mille ans, afin de créer des pectoraux et des figures sacrées. En Europe, le platine a été officiellement décrit en 1748 par le scientifique et officier de marine espagnol Antonio de Ulloa, à la suite de la mission géodésique française dans la vice-royauté de Nouvelle-Grenade. Les Espagnols l’appelaient avec dédain « platina », diminutif de « plata » (argent), autrement dit un argent de peu de valeur, car ils le considéraient comme une nuisance contaminant les sites de lavage de l’or. Ils allaient même jusqu’à le jeter dans les rivières pour empêcher les fraudes.

Applications et importance de l'platine

Utilisations de l'élément

Le platine est le catalyseur automobile par excellence : les pots catalytiques des véhicules diesel et essence l’utilisent pour oxyder les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone et en eau. Dans le cadre de la transition énergétique, il constitue un catalyseur indispensable à l’anode et à la cathode des piles à combustible à hydrogène (FCEV). Il est également utilisé dans la joaillerie de luxe pour son éclat blanc inaltérable, dans les bougies d’allumage aéronautiques et dans les thermomètres à résistance Pt100.

Utilisations de ses composés

En oncologie clinique, les médicaments à base de platine (cisplatine, carboplatine et oxaliplatine) jouent un rôle essentiel dans les traitements de chimiothérapie visant à guérir ou à contrôler plusieurs types de cancer. L’acide chloroplatinique catalyse la silylation industrielle utilisée dans la fabrication d’élastomères de silicone médicaux.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

Il ne remplit aucune fonction biologique chez les êtres vivants. Le métal élémentaire massif est biologiquement inerte et non toxique, ce qui permet son utilisation en toute sécurité dans des implants médicaux permanents, des électrodes de stimulation et des stimulateurs cardiaques.

Sécurité

Contrairement au métal inerte, certains sels complexes solubles du platine, comme les chloroplatinates, sont de puissants allergènes respiratoires capables de provoquer la « platinosis », un syndrome associant asthme professionnel, rhinite et dermatite allergique chez les travailleurs des raffineries industrielles. Les médicaments de chimiothérapie à base de platine entraînent des effets secondaires importants, tels que la néphrotoxicité et les nausées.

Environnement

L’abrasion microscopique des catalyseurs des pots d’échappement libère des particules de platine le long des routes du monde entier. Cependant, ce platine se trouve principalement sous une forme métallique insoluble, dont la biodisponibilité écotoxique est faible dans les sols et les nappes aquifères.

Questions fréquentes sur l' Platine

Comment les peuples précolombiens ont-ils découvert la métallurgie du platine des siècles avant l’Europe ?

Les orfèvres de la culture précolombienne de La Tolita recueillaient des grains de platine dans les sables des rivières. Comme leurs fours à bois ne pouvaient pas atteindre les 1 768 °C nécessaires à la fusion du métal pur, ils mélangeaient de la poudre de platine à de la poudre d’or. Lors du chauffage, l’or liquide enveloppait les grains de platine et s’y liait par frittage à chaud. En forgeant et en recuisant successivement l’alliage, ils fabriquaient des bijoux et des masques cérémoniels quinze siècles avant le développement de la métallurgie européenne du platine.

Comment le platine est-il utilisé dans certains traitements contre le cancer ?

Le cisplatine est un médicament contenant du platine, utilisé pour traiter plusieurs types de cancer. À l’intérieur des cellules, il peut se lier à l’ADN et perturber sa réplication correcte. Cela peut empêcher les cellules tumorales de continuer à se multiplier et favoriser leur mort. Le cisplatine ne convient pas à tous les patients et peut provoquer des effets secondaires ; il est donc administré sous surveillance médicale.

Comment la sonde de température Pt100 mesure-t-elle la température avec une précision au centième de degré ?

Le platine présente une relation linéaire entre sa résistance électrique et la température qui est exceptionnellement prévisible, reproductible et stable, sur une plage allant de −200 °C à +850 °C. Les sondes Pt100 contiennent un fin fil ou un film de platine pur, étalonné pour présenter exactement 100 ohms de résistance à 0 °C. En mesurant la résistance électrique du capteur, les thermomètres industriels calculent la température avec une précision au centième de degré dans les réacteurs chimiques et les laboratoires.

Pourquoi les bijoux en platine sont-ils plus chers et plus recherchés que ceux en or blanc ?

Le platine est trente fois plus rare que l’or dans la croûte terrestre et possède une masse volumique plus élevée, ce qui rend un bijou en platine sensiblement plus lourd en main. De plus, alors que l’or blanc est un alliage qui nécessite un rhodiage périodique pour éviter de jaunir, le platine utilisé en joaillerie présente une pureté métallique de 95 % et conserve toute sa vie son blanc argenté d’origine, sans s’user lors du polissage.

Comment le platine contribue-t-il à réduire la pollution automobile ?

Un catalyseur doté d’une structure intérieure recouverte de minuscules particules de platine est installé dans le tuyau d’échappement des véhicules à moteur thermique. Lorsque les gaz toxiques du moteur, comme le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés, entrent en contact avec la surface chaude du platine, celui-ci accélère leur réaction avec l’oxygène et les transforme en vapeur d’eau et en dioxyde de carbone, moins nocifs, avant leur rejet dans l’atmosphère.

Pourquoi le platine est-il utilisé dans certaines piles à combustible à hydrogène ?

Dans une pile à combustible, l’hydrogène réagit avec l’oxygène et produit de l’électricité, de l’eau et de la chaleur. Le platine agit comme un catalyseur : il facilite les réactions qui libèrent des électrons de l’hydrogène et permettent à l’oxygène de former de l’eau. Il fonctionne efficacement à des températures relativement basses, mais il est coûteux et rare. C’est pourquoi les recherches visent à réduire la quantité nécessaire ou à le remplacer par des matériaux plus abondants.

Quelle est l’expérience historique de Neil Bartlett qui a permis d’oxyder le xénon avec l’hexafluorure de platine ?

Jusqu’en 1962, les manuels affirmaient catégoriquement que les gaz nobles étaient totalement inertes et incapables de former des liaisons chimiques stables. Le chimiste Neil Bartlett a synthétisé de l’hexafluorure de platine (PtF₆), un gaz oxydant si puissant qu’il arrachait un électron à l’oxygène moléculaire. Sachant que le xénon, un gaz noble, possède une énergie d’ionisation similaire, il a mélangé les deux vapeurs, provoquant la précipitation instantanée d’un solide jaune orangé : le premier composé d’un gaz noble de l’histoire (XePtF₆).

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.