Si está buscando una respuesta que podría escribir en sus exámenes de la junta, entonces:
En los compuestos de metales de transición, cada vez que un electrón salta de un nivel de energía más bajo d-orbital a un nivel de energía más alto d-orbital, necesita energía que absorbe en forma de luz. La longitud de onda de la luz absorbida corresponde a una longitud de onda de la luz que generalmente se encuentra en la región visible. Así que la luz transmitida por el ion de metal de transición corresponde al color complementario de la luz absorbida.
Pero si deseas profundizar en el fenómeno,
Nadie sabe realmente por qué los iones de metales de transición muestran este comportamiento, pero hay muchas teorías. Una que parece ser la más precisa es la teoría de división del campo de cristal (CFST).
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Los metales de transición son aquellos que tienen orbitales d vacíos. Según CFST, es la transición de los electrones entre estos orbitales d que confiere elementos de transición con el color.
¿Cómo el salto de un electrón de un orbital a otro lo hace colorido?
Como un solo átomo, los orbitales d de los elementos de transición están degenerados (es decir, tienen el mismo nivel de energía). Para que un electrón salte de un orbital a otro en este estado no se requiere ninguna energía. Pero cuando los elementos de transición forman compuestos, sus orbitales-d experimentan la división del campo cristalino. La división del campo cristalino se refiere a la división de los orbitales d en diferentes niveles de energía (es decir, ya no están más degenerados). (No hablaré en profundidad sobre por qué se produce la división: se desviaría de la pregunta. Si desea saber más sobre la teoría de la división del campo cristalino, continúe y deje un comentario o puede dejarme otra pregunta. )
La diferencia de energía entre los dos niveles de energía recién formada no es demasiado grande. Para saltar de un nivel de energía a otro, un electrón no necesitaría mucha energía. Por cierto, la energía requerida para la transición corresponde a las longitudes de onda en la región visible del espectro de luz. Cuando la luz cae sobre un compuesto del elemento de transición, los electrones en el orbital d de energía más baja absorben algo de luz (de longitud de onda dentro del rango visible) y se dirigen al orbital d de energía más alta. Digamos, por ejemplo, que la luz absorbida es luz roja. Por lo tanto, la luz visible que saldrá tendrá todas las longitudes de onda excepto la luz roja y el color del compuesto ya no será blanco.
Los electrones que saltan del estado fundamental a un nivel de energía más alto en cualquier otro compuesto absorben la luz de diferentes longitudes de onda. Pero con otros elementos, la longitud de onda absorbida no es parte del espectro visible y, por lo tanto, son en su mayoría de color blanco.
Formación de iones coloreados: algo que debemos recordar es que en estado acuoso, los iones de metales de transición nunca son libres. Pero de hecho, forman compuestos complejos con moléculas de agua (del tipo [M (H2O) x] ^ n, donde n es el estado de oxidación del ion metálico). Así que incluso en soluciones acuosas, los metales de transición están presentes a medida que se producen los compuestos y se produce la división del campo cristalino.
Así, los iones de los elementos de transición son de color.