10.1.6　过渡元素水合离子的颜色

10.1.6　过渡元素水合离子的颜色

过渡元素的离子在水溶液中常显出一定的颜色，主要是由于过渡元素离子的d轨道未填满电子，可与水分子形成配合物。根据配合物的晶体场理论，过渡金属离子的d轨道在水分子配位场的影响下会产生能级分裂。在受到外界能量激发时，可吸收和分裂能相同能量的可见光产生d-d跃迁，故使其显色。不同的离子，其d-d跃迁所需能量不同，吸收可见光的波长范围不同，显示颜色不同。第一过渡系元素低氧化数水合离子的颜色如表10.4所示。

表10.4　第一过渡系元素的低氧化数水合离子的颜色

d⁰和d¹⁰构型的中心离子形成的配合物，在可见光照射下不发生d-d跃迁，如均为无色。

同一中心离子与不同配体形成配合物时，由于晶体场分裂能不同，则d-d跃迁时所需能量也不同，因此显不同的颜色，如：SCN^-的场强比H₂O大，d轨道的能级分裂大，产生d-d跃迁所需能量就大，d电子吸收光的波长向短波方向移动，配合物的颜色移向长波方向。如：[Fe(H₂O)₆]³⁺显淡紫色，而[Fe(SCN)]²⁺为血红色。