自然光照射物质上，可见光全部通过则物质无色；可见光全部反射，则物质为白色；可见光全被吸收，则物质显黑色。当部分波长的可见光被物质吸收，物质显示被吸收可见光的互补色，这就是吸收光谱的显色原理。

各波长可见光的互补关系为：红-蓝绿、黄-蓝、绿-紫红、紫-黄绿。

1.d-d跃迁

在光照下，晶体场中d轨道的电子吸收了能量相当于分裂能△的光能后从低能级d轨道跃迁到高能级d轨道，称之为d-d跃迁。若d-d跃迁的能量恰好在可见光能量范围内，即d电子在跃迁时吸收了可见光波长的光子，则化合物显示颜色。若d-d跃迁吸收的是紫外光或红外光，则化合物为无色或白色。

【例9-6】讨论[Ti(H₂O)₆]³⁺的颜色。

解 Ti³⁺电子构型为3d¹，只有1个d电子。

Ti³⁺的3d¹电子在自然光的照射下，电子吸收了能量相当于△o的可见光波长部分，d电子发生跃迁。

由于Ti³⁺的3d电子跃迁主要吸收绿色可见光，故[Ti(H₂O)₆]³⁺显紫红色。

显然，中心电子构型(也称电子组态)为d¹~d⁹的配位化合物都可能发生d-d跃迁，可能有颜色；电子组态为d⁰和d¹⁰的化合物，不发生d-d跃迁，化合物一般应无色，如Cu(I)、Zn(Ⅱ)、La(Ⅲ)、Ti(IV)等的化合物一般为无色或白色。

2.电荷迁移

电荷迁移是指电荷由配体跃迁到中心离子的过程。当电荷迁移吸收可见光时，会使化合物显示颜色，如Hgl₂(Hg²⁺，5d¹⁰)，红色；MnO₄^-(Mn⁷⁺，3d⁰)，紫色；CrO₄^2-(Cr⁶⁺，3d⁰)，黄色。它们虽没有d-d跃迁，但因电荷迁移而产生颜色。

Hg²⁺与I^-间有较强的极化作用和相互极化作用，吸收蓝绿色可见光使I厂负电荷向Hg²⁺迁移，故HgI₂显红色。同样，可以用电荷迁移解释MnO₄^-和CrO₄^2-等的颜色。

Mn²⁺和Fe³⁺均具有3d⁵电子构型(d轨道电子半充满)，d-d跃迁时电子需改变自旋方向，使电子跃迁概率减小，颜色较浅。例如，[Mn(H₂O)₆]²⁺为浅红色，[Fe(H₂O)₆]³⁺为淡紫色(近无色)。但[Fe(SCN)₆]^3-的颜色却较深，一般认为既有d-d跃迁又有电荷迁移的作用。

温度对极化和电荷迁移有影响，有时影响化合物的颜色。例如，AgI常温显黄色，吸收蓝色可见光；高温显红色，因高温下极化作用强，电荷迁移更容易，吸收比蓝色光能量更低的蓝绿光；低温显白色，因为低温下电荷迁移变难，需吸收紫外光。

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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