L'argent est l'un des sept métaux connus depuis l'Antiquité, avec l'or, le cuivre, le plomb, l'étain, le fer et le mercure. Son utilisation remonte à au moins 5000 ans avant notre ère en Anatolie (Turquie actuelle), où des objets en argent natif martelé ont été découverts. Les civilisations mésopotamiennes, égyptiennes et de la vallée de l'Indus utilisaient l'argent pour la joaillerie, les objets rituels et comme monnaie.
Le nom argent dérive du latin argentum, lui-même probablement issu d'une racine indo-européenne signifiant brillant ou blanc. Le symbole chimique Ag vient directement du latin argentum. En anglais, silver provient du vieil anglais seolfor, d'origine germanique. Cette dualité linguistique (argent/silver) est unique parmi les éléments chimiques courants.
Les premières méthodes d'extraction de l'argent à partir de minerais de plomb argentifère furent développées vers 3000 avant J.-C. en Anatolie. Le procédé de coupellation, décrit dès l'Antiquité, permettait de séparer l'argent du plomb par oxydation du plomb à haute température. Les mines du Laurion en Grèce, exploitées dès le 6ᵉ siècle avant J.-C., fournirent l'argent qui finança la puissance maritime d'Athènes et la construction du Parthénon.
La découverte du Nouveau Monde en 1492 révolutionna l'économie mondiale de l'argent. Les mines espagnoles de Potosí (Bolivie actuelle) et de Zacatecas (Mexique), exploitées dès les années 1540 en utilisant le procédé de patio (amalgamation au mercure), produisirent des quantités colossales d'argent qui inondèrent l'Europe et l'Asie pendant trois siècles. Entre 1500 et 1800, l'Amérique fournit environ 85% de la production mondiale d'argent.
L'argent (symbole Ag, numéro atomique 47) est un métal de transition du groupe 11 de la classification périodique, avec le cuivre et l'or. Son atome possède 47 protons, généralement 60 neutrons (pour l'isotope le plus abondant \(\,^{107}\mathrm{Ag}\)) et 47 électrons avec la configuration électronique [Kr] 4d¹⁰ 5s¹.
L'argent est un métal blanc brillant avec l'éclat métallique le plus élevé de tous les éléments. Il possède une densité de 10,49 g/cm³, le rendant relativement lourd mais nettement moins dense que l'or (19,3 g/cm³) ou le platine (21,5 g/cm³). L'argent cristallise dans une structure cubique à faces centrées (cfc). Il est extrêmement ductile et malléable, pouvant être laminé en feuilles de 0,00025 mm d'épaisseur et étiré en fils très fins.
L'argent détient plusieurs records absolus parmi tous les éléments. Il possède la conductivité électrique la plus élevée de tous les métaux à température ambiante (63,0 × 10⁶ S/m), dépassant même le cuivre. Il possède également la conductivité thermique la plus élevée (429 W/m·K à 20 °C) et la réflectivité la plus élevée dans le visible et l'infrarouge (environ 95-99% selon la longueur d'onde).
L'argent fond à 962 °C (1235 K) et bout à 2162 °C (2435 K). Ces températures relativement basses par rapport aux autres métaux précieux facilitent son travail et son alliage. L'argent pur est trop mou pour la plupart des applications pratiques et est généralement allié à d'autres métaux, notamment le cuivre, pour augmenter sa dureté.
Le point de fusion de l'argent : 1235 K (962 °C).
Le point d'ébullition de l'argent : 2435 K (2162 °C).
L'argent possède les conductivités électrique et thermique les plus élevées de tous les métaux.
| Isotope / Notation | Protons (Z) | Neutrons (N) | Masse atomique (u) | Abondance naturelle | Demi-vie / Stabilité | Désintégration / Remarques |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Argent-107 — \(\,^{107}\mathrm{Ag}\,\) | 47 | 60 | 106,905097 u | ≈ 51,84 % | Stable | Isotope stable le plus abondant de l'argent, légèrement majoritaire. Produit de désintégration du palladium-107. |
| Argent-109 — \(\,^{109}\mathrm{Ag}\,\) | 47 | 62 | 108,904752 u | ≈ 48,16 % | Stable | Deuxième isotope stable, presque aussi abondant que l'argent-107. |
| Argent-105 — \(\,^{105}\mathrm{Ag}\,\) | 47 | 58 | 104,906528 u | Synthétique | ≈ 41,3 jours | Radioactif (capture électronique). Utilisé en médecine nucléaire et comme traceur industriel. |
| Argent-110m — \(\,^{110m}\mathrm{Ag}\,\) | 47 | 63 | 109,906107 u | Synthétique | ≈ 249,8 jours | Radioactif (β⁻, transition isomérique). Utilisé en dosimétrie et comme traceur environnemental. |
| Argent-111 — \(\,^{111}\mathrm{Ag}\,\) | 47 | 64 | 110,905291 u | Synthétique | ≈ 7,45 jours | Radioactif (β⁻). Utilisé en médecine nucléaire pour imagerie et thérapie ciblée. |
N.B. :
Couches électroniques : Comment les électrons sont organisés autour du noyau.
L'argent possède 47 électrons répartis sur cinq couches électroniques. Sa configuration électronique complète est : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s¹, ou de manière simplifiée : [Kr] 4d¹⁰ 5s¹. Cette configuration peut également s'écrire : K(2) L(8) M(18) N(18) O(1).
Couche K (n=1) : contient 2 électrons dans la sous-couche 1s. Cette couche interne est complète et très stable.
Couche L (n=2) : contient 8 électrons répartis en 2s² 2p⁶. Cette couche est également complète, formant une configuration de gaz noble (néon).
Couche M (n=3) : contient 18 électrons répartis en 3s² 3p⁶ 3d¹⁰. Cette couche complète contribue à l'écran électronique.
Couche N (n=4) : contient 18 électrons répartis en 4s² 4p⁶ 4d¹⁰. La sous-couche 4d complète est particulièrement stable.
Couche O (n=5) : contient 1 électron dans la sous-couche 5s. Cet électron unique est l'électron de valence de l'argent.
L'argent possède 1 électron de valence dans sa sous-couche 5s¹, bien que les 10 électrons de la sous-couche 4d¹⁰ puissent également participer aux liaisons chimiques dans certaines conditions. L'état d'oxydation de loin le plus courant est +1, où l'argent perd son électron 5s pour former l'ion Ag⁺ avec la configuration [Kr] 4d¹⁰, extrêmement stable.
L'état +1 domine la chimie de l'argent et apparaît dans la plupart de ses composés : nitrate d'argent (AgNO₃), chlorure d'argent (AgCl), oxyde d'argent (Ag₂O), et d'innombrables complexes de coordination. L'état +2 existe dans quelques composés comme le fluorure d'argent(II) (AgF₂), mais ces composés sont instables et fortement oxydants. L'état +3 est extrêmement rare et n'existe que dans quelques complexes hautement stabilisés. L'argent métallique correspond à l'état d'oxydation 0.
L'argent est relativement peu réactif, ce qui explique son existence à l'état natif dans la nature. Il ne s'oxyde pas à l'air dans des conditions normales, mais réagit lentement avec des traces de sulfure d'hydrogène (H₂S) présent dans l'atmosphère pour former du sulfure d'argent (Ag₂S) noir, provoquant le ternissement caractéristique des objets en argent : 4Ag + 2H₂S + O₂ → 2Ag₂S + 2H₂O.
L'argent résiste à la plupart des acides dilués mais se dissout facilement dans l'acide nitrique, formant du nitrate d'argent et dégageant du dioxyde d'azote : 3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO + 2H₂O. Il se dissout également dans l'acide sulfurique concentré chaud et dans les solutions de cyanure en présence d'oxygène, réaction exploitée pour l'extraction de l'argent des minerais (procédé de cyanuration).
L'argent possède des propriétés antibactériennes et antifongiques remarquables, connues empiriquement depuis l'Antiquité. Les ions Ag⁺ libérés par l'argent métallique ou ses composés interagissent avec les membranes cellulaires bactériennes, perturbent les fonctions enzymatiques et endommagent l'ADN, tuant ainsi efficacement les micro-organismes. Cette propriété est exploitée dans les pansements antibactériens, les revêtements de cathéters médicaux, les purificateurs d'eau et les textiles antimicrobiens.
L'argent forme des halogénures peu solubles (AgCl, AgBr, AgI) qui sont photosensibles, noircissant sous l'effet de la lumière. Cette propriété fut la base de la photographie argentique pendant plus d'un siècle et demi, des daguerréotypes de 1839 jusqu'à l'ère numérique du 21ᵉ siècle.
Une application moderne majeure de l'argent, en croissance rapide, est dans l'industrie photovoltaïque. Les cellules solaires au silicium cristallin, qui dominent le marché avec plus de 95% de part, utilisent des pâtes de métallisation contenant de l'argent pour collecter et transporter l'électricité générée.
Chaque cellule solaire standard contient environ 100-130 mg d'argent sous forme de fines lignes (fingers) imprimées sérigraphiquement sur la face avant et de contacts sur la face arrière. La conductivité électrique exceptionnelle de l'argent minimise les pertes résistives, maximisant ainsi l'efficacité de conversion de la cellule. Aucun autre métal ne peut rivaliser avec les performances de l'argent pour cette application critique.
L'industrie photovoltaïque consomme désormais environ 3000 tonnes d'argent par an, soit plus de 10% de la demande mondiale totale. Avec l'expansion massive de l'énergie solaire pour lutter contre le changement climatique, cette demande pourrait doubler ou tripler d'ici 2030. Les chercheurs travaillent activement sur des alternatives (cuivre plaqué, alliages, réduction de la quantité) pour réduire la dépendance à l'argent et les coûts de production.
L'argent a servi de monnaie pendant des millénaires, souvent en parité avec l'or dans des systèmes bimétalliques. Le ratio or/argent a historiquement varié entre 10:1 et 20:1 dans différentes civilisations. Les pièces d'argent ont circulé comme monnaie courante jusqu'au milieu du 20ᵉ siècle, avant d'être progressivement démonétisées et remplacées par des alliages de cupronickel.
Aujourd'hui, l'argent conserve un rôle d'investissement et de réserve de valeur. Il est négocié sur les marchés financiers internationaux, principalement au London Bullion Market et au COMEX de New York. Le prix de l'argent est beaucoup plus volatil que celui de l'or en raison de sa double nature de métal précieux et de matériau industriel. Le ratio or/argent moderne oscille généralement entre 50:1 et 80:1, reflétant la plus grande abondance relative de l'argent.
Le prix de l'argent a connu des variations spectaculaires : environ 5 dollars l'once troy dans les années 1990-2000, pic historique à 50 dollars en 1980 (manipulation des frères Hunt) et à nouveau en 2011 (spéculation post-crise financière), puis stabilisation autour de 15-25 dollars dans les années 2010-2020. Les réserves mondiales d'argent investissement (lingots, pièces, ETF) représentent environ 2-3 milliards d'onces troy.
L'argent est synthétisé dans les étoiles principalement par le processus s (capture lente de neutrons) dans les étoiles de la branche asymptotique des géantes (AGB), avec une contribution significative du processus r (capture rapide de neutrons) lors de supernovae et de fusions d'étoiles à neutrons. Les deux isotopes stables de l'argent (Ag-107 et Ag-109) sont produits par ces processus avec des contributions relatives dépendant des conditions nucléosynthétiques.
L'abondance cosmique de l'argent est d'environ 4,8×10⁻¹⁰ fois celle de l'hydrogène en nombre d'atomes. Cette abondance modeste reflète la position de l'argent au-delà du pic de fer dans la courbe de stabilité nucléaire, où la production d'éléments lourds devient progressivement moins efficace.
L'argent-107 est le produit de désintégration du palladium-107 radioactif (demi-vie 6,5 millions d'années). Les excès d'argent-107 mesurés dans certaines météorites primitives démontrent que le palladium-107 était vivant lors de la formation du système solaire. Le rapport initial ¹⁰⁷Pd/¹⁰⁸Pd, déduit des anomalies en argent-107, fournit des contraintes chronologiques sur les événements de nucléosynthèse précédant la formation du système solaire.
Les raies spectrales de l'argent neutre (Ag I) et ionisé (Ag II) sont observables dans les spectres de certaines étoiles froides et étoiles géantes. L'analyse de ces raies permet de déterminer l'abondance de l'argent dans les atmosphères stellaires et de tracer l'enrichissement chimique des galaxies. Des excès en argent ont été détectés dans certaines étoiles enrichies en éléments du processus s, confirmant le rôle des étoiles AGB dans la production d'argent.
N.B. :
L'argent est présent dans la croûte terrestre à une concentration moyenne d'environ 0,075 ppm, soit environ 20 fois plus rare que le cuivre mais 15-20 fois plus abondant que l'or. L'argent se trouve à l'état natif (environ 25% de la production) et dans plus de 200 minerais, principalement l'argentite (Ag₂S), la cérargyrite (AgCl), et associé aux minerais de plomb (galène), cuivre, zinc et or.
La production mondiale d'argent est d'environ 25 000 à 27 000 tonnes par an. Le Mexique est le premier producteur mondial (environ 22%), suivi par le Pérou, la Chine, la Russie, le Chili, l'Australie et la Pologne. Environ 70% de l'argent est produit comme sous-produit de l'extraction du plomb, du zinc, du cuivre et de l'or, et seulement 30% provient de mines primaires d'argent.
Le recyclage de l'argent est important, représentant environ 25-30% de l'offre annuelle. L'argent est récupéré des déchets électroniques, des photographies et films argentiques (en déclin), des catalyseurs industriels, de la bijouterie et de l'argenterie. Le taux de recyclage élevé de l'argent s'explique par sa valeur économique et la relative facilité de récupération des sources concentrées.
