水溶液中的过渡金属颜色
过渡金属在水溶液中形成有色离子、络合物和化合物。在进行定性分析以确定样品成分时，特征颜色非常有用。这些颜色也反映了过渡金属中发生的有趣的化学反应。
过渡金属与有色配合物
过渡金属是一种形成稳定离子的金属，它的d轨道不完全填满。根据这一定义，从技术上讲，周期表中并非所有d区元素都是过渡金属。例如，根据这个定义，锌和钪不是过渡金属，因为Zn2+具有全d能级，而Sc3+没有d电子。
典型的过渡金属有不止一种可能的氧化状态，因为它有一个部分填充的d轨道。当过渡金属与一个或多个中性或带负电的非金属物种（配体）结合时，它们形成所谓的过渡金属络合物。另一种看待复杂离子的方式是将其视为一种化学物质，其中心是金属离子，周围是其他离子或分子。配体通过与格共价键或配位键连接到中心离子。常见配体的示例包括水、氯离子和氨。
能隙
当复合物形成时，d轨道的形状会发生变化，因为有些轨道比其他轨道更接近配体：一些d轨道会进入比以前更高的能量状态，而另一些轨道会进入较低的能量状态。这就形成了一个能源缺口。电子可以吸收光子并从低能态移动到高能态。被吸收光子的波长取决于能隙的大小。（这就是为什么s和p轨道分裂时不会产生有色络合物的原因。这些间隙会吸收紫外线，不会影响可见光谱中的颜色。）
未被吸收的波长的光通过复合体。一些光也从分子反射回来。吸收、反射和透射的结合产生了配合物的明显颜色。
过渡金属可能有多种颜色
不同的元素可能会产生不同的颜色。此外，一种过渡金属的不同电荷会导致不同的颜色。另一个因素是配体的化学组成。金属离子上的相同电荷可能会产生不同的颜色，这取决于它所结合的配体。
水溶液中过渡金属离子的颜色
过渡金属离子的颜色取决于其在化学溶液中的条件，但有些颜色是很好知道的（特别是如果你正在学习AP化学）：
| 过渡金属离子 | 颜色 |
| 二氧化碳+ | 粉红色 |
| Cu2+ | 蓝绿色 |
| 二氧化铁+ | 橄榄绿 |
| 镍+ | 鲜绿色 |
| 三氧化二铁+ | 棕色到黄色 |
| 克罗42- | 橙色 |
| Cr2O72- | 黄的 |
| Ti3+ | 紫色 |
| Cr3+ | 紫罗兰 |
| 二氧化锰+ | 淡粉色 |
| Zn2+ | 无色的 |
一个相关的现象是过渡金属盐的发射光谱，用于在火焰试验中识别它们。
- 发表于 2021-10-14 04:14
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- 分类：数学
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