过渡金属水合离子为什么有颜色
㈠ 有关高中化学颜色问题，常说的Fe2+是浅绿色，Fe3+是黄色是什么意思，还有除了非金属离子是否有颜色
（1）“Fe2+是浅绿色，Fe3+是黄色”是指包含有相应离子的水溶液的颜色。譬如氯化亚铁FeCl2、硝酸亚铁Fe(NO3)2、硫酸亚铁FeSO4的水溶液均为浅绿色；而氯化铁FeCl3、硝酸铁Fe(NO3)3、硫酸铁Fe2（SO4）3的水溶液均为浅绿色。
（2）非金属离子虽然有颜色的比较少，但是同样也是存在可以显色的，譬如酚酞在酸性和中性溶液中为无色，在碱性溶液中为紫红色，极强酸性溶液中为橙色，极强碱性溶液中无色。初中高中阶段一般认为酚酞酚酞在酸性和中性溶液中为无色，在碱性溶液中为紫红色，不考虑极强酸性溶液中为橙色，极强碱性溶液中无色的情况。
（3）金属离子与非金属离子显色的原理不同：
过渡金属元素的离子的颜色往往与它们拥有d轨道有关。用晶体场理论来讲，金属离子的d轨道能量发生变化，电子在不同能量的轨道内跃迁吸收能量导致了配合离子有颜色。所以离子颜色与离子种类、离子所在环境有关。
而大部分无机酸的中心原子是非金属元素，它们没有d轨道或d轨道全满，所以绝大多数无机酸的酸根一般没有颜色。有机酸的发色机理与无机酸不同（比如n→π跃迁），所以一些有机酸的酸根是可以有颜色的，比如酚酞就是一种有机酸，在碱性条件下电离出H+后，酸根呈红色。
㈡ 为什么晶体场理论能解释配合物颜色
本文主要解决两个问题：一、为什么过渡金属离子在水中显色，而其他金属离子往往无色？二、为什么不同过渡金属离子在水中显示不同颜色？即显色的影响因素是什么？
在水中显色物质是金属水合离子而非金属离子本身。金属离子在水中大多以水合离子的形式存在，水分子与金属离子通过静电引力作用形成配位键，从而使得金属离子显色实际上是水合离子显色。
以配合物[公式] 为例，形成配合物使3d能级的五个轨道分立成能量高的2个（填充3个电子）和能量低的3个轨道（填充6个电子）。当可见光通过水溶液时，激发能量低的轨道中的一个电子跃迁到能量高的轨道中。与电子跃迁所需的能量对应的频率恰好是黄光的频率，可以理解为黄光被吸收，进而显示出其互补色——蓝色。而大部分非过渡元素离子，由于不具备未充满的3d轨道，其价电子只能向原有的下一能级跃迁，而此时需要的能量是极大的，对应的电磁波的频率超出人眼可见范围，因此不显示颜色。
配体究竟是通过什么导致3d轨道分裂的，就需要用晶体场理论解释了。晶体场理论简单说就是在配合物中，由于配离子的存在对中心离子的3d轨道产生影响，使原本简并的5个轨道分裂成不同能量的轨道。具体怎么分，主要取决于中心离子的价态以及配体的种类和个数。
晶体场理论解释过渡元素金属离子在水中显色问题。过渡元素离子由于具有d轨道而具有与其他金属离子不同的性质，在颜色方面表现为在水中显色。d轨道在水中受到配体的影响分裂成新的“能级”，此时处于的电子吸收白光中特定波长的光，克服分裂能跃迁到新产生的较高的能级中，从而显示出该频率对应的光的互补色，即人眼看到的颜色。分裂能比原来的能级间轨道低，这也是过渡元素离子显色而其他不显色的根因。
通过原理分析，决定元素显什么颜色的根本因素其实是分裂能。不同的金属阳离子甚至同一阳离子的不同价态、不同的配体、不同的配体个数都会对d轨道的分裂产生不同影响，进而影响分裂能。例如[公式] 吸收红光，呈蓝绿色，而当其中的4个配体换成铵时，[公式] 吸收黄光，呈深蓝色；[公式] 几乎和[公式] 一样呈现蓝色，但[公式] 却呈现蓝紫色。
㈢ 为什么过渡金属离子有颜色
主族元素的金属阳离子一般都无颜色.这是由于这些离子都具有 8个、18个或48 + 2 个电子外层的稳定结构,可见光难以使电子激发,所以无颜色.过渡元素的阳离子中大多数d轨道上有未成对的单个电子,这些单电子的激发态和基态的能量相差不大,一般可见光就能使它们激发,因而这类离子大都有颜色.
① 离子极化型化合物：阴、阳离子在自身电场的作用下产生诱导偶极,而导致离子的极化,即离子的正负电荷重心不再重合,从而使分子轨道中的基态和激发态间的能差发生变化.一般地,离子极化作用越强,化合物中的价电子越易吸收可见光的能量发生电子跃迁,从而加深化合物的颜色,如AgI、CuCl2、和PbS等.一般地,离子极化与化合物显色关系可总结为：(Ⅰ)当阳离子相同时,阴离子的变形性越强,所形成的化合物的颜色越深（如卤化银）；(Ⅱ)当阴离子相同时,阳离子的极化力越强,化合物越易显深色（如氧化物）.
② 结晶水化合物：部分化合物常含有结晶水,而且不含结晶水的盐与含结晶水的盐的颜色往往会不同,可见含结晶水的化合物的颜色主要由物质本身与结晶水两个因素共同决定.常见的结晶水化合物主要有以下三类：(Ⅰ)当物质为无色晶体,其阳离子为稳定的稀有气体元素构型,则形成的结晶水化合物的盐表观上大多为白色,但其盐溶于水后常为无色溶液,如皓矾和明矾等；(Ⅱ)当物质为白色,但其阳离子为过渡元素离子（且含有成单d电子）,则形成的结晶水合物的盐的水溶液的颜色与过渡元素的水合离子的颜色相近,如绿矾和胆矾等；（Ⅲ）当物质本身带有一定的颜色,则形成的结晶水化合物的颜色一般会发生改变,如Cr2(SO4)3为桃红色,而Cr2(SO4)3·6H2O为绿色.
㈣ 离子有颜色的原因
当人们来到化学实验室的时候，常常会被五颜六色的化学试剂所吸引。硫酸铜溶液发出了漂亮的蓝色，重铬酸钾溶液就像熟透了的桔子一样橙红，高锰酸钾溶液显深深的紫色，二氧化钴溶液的粉色却十分清淡，三价铁盐总是一幅黄褐色的面孔……真是五彩缤纷，光彩夺目。
这些离子的颜色是怎样产生的呢？
离子是否能显色，跟它能否吸收可见光有关，而能否吸收可见光，则取决于离子的电子层结构。如果核外的电子亚层都处于充满状态，即没有未配对电子时，结构比较稳定，不易接受光能的激发，不易吸收可见光，是无色的。上面提到的那些过渡金属离子的电层结构，却不那么稳定，一般都含有一个未充满的d亚层，有数目不等的未配对的电子。这些不稳定的电子易受光的激发，而发生跃迁，也就是吸收和反射某些波长的可见光，显示了不同的颜色。
其中，离子的颜色变化多端，与不同负离子结合时显出不同的颜色，如溶液中Mn2+为浅粉色，但Mn(OH)2呈白色，FeO和FeS则呈黑色。这里有一定的规律，一般来说，负离子的半径愈大，外围电子愈松弛，形成的化合物或原子团颜色就愈深。
除了负离子可以影响过渡金属离子的显色，水分子也有一定的影响。硫酸铜的晶体或溶液显漂亮的蓝色，可是，当我们把蓝色的硫酸铜晶体放在试管里加热时，那漂亮的蓝色会逐渐消失，同时，产生的水汽遇冷变成液态便从试管口滴了下来，就像是为失去漂亮的颜色而流下的泪水。此时，试管里留下来的只是白色粉末。
不仅水分子的存在会影响颜色的显示，水分子数目的多少也有显着的作用。例如，氯化钴结晶体，在常温下是CoCl2.6H2O，呈粉红色；加热至52℃以上失水，就成为紫红色的CoCl2·2H2O。继续加热到90℃，变为蓝紫色的CoCl2·H2O，再加热会全部失水，而成为蓝色的CoCl2。
㈤ 金属为什么变成离子会显示不同色
这个不是一两句话可以讲清的，我简单讲下。1、离子的价态不同，颜色不同，不同化合价，离子的能量不同，显示出来的颜色不同，比如二价铁在水中是绿色的，三价铁是黄色的2、一般过渡周期金属才有颜色，因为过渡周期金属离子一般有空轨道，在水溶液中可以形成水合离子，比如硫酸铜在水中形成水合铜离子，显示蓝色。3、离子的状态有关，固体氧化铜中的铜离子是黑色的，而水溶液中的铜离子是蓝色的。4、离子存在的环境有关，比如铬酸根在碱性条件下是黄色的，酸性条件下是橙色的。 求采纳