為什麼Fe2+和Fe3+顏色不同？

01-06

我們看到的顏色是白光通過溶液後一部分被吸收後其餘的光的顏色，所以表現出來顏色是被吸收的光的互補色。下面是各種波長的光所對應的顏色和對應的互補色。

被吸收的光的波長取決於電子躍遷的能級差，上下能級差越大，波長越短。

Fe2+和Fe3+在水溶液中是以水合離子[Fe(H2O)6]2+和 [Fe(H2O)6]3+ 的形式存在，這是典型的過渡金屬六配位八面體絡合物，它們的顏色主要是由於價軌道電子d-d躍遷引起的。

d-d躍遷的能級大小取決於六配位晶體場的軌道分裂能，這個能量和中心金屬種類和價態和配體的種類有關，一般來說價態越高，分裂能越大，對於配體，OH-的分裂能小於H2O（後面會用到）。

所以 [Fe(H2O)6]3+的分裂能大於Fe [Fe(H2O)6]2+，吸收的波長小於 [Fe(H2O)6]2+，最後的顏色為 [Fe(H2O)6]3+是淡紫色， [Fe(H2O)6]2+是淺綠色。

但是由於Fe3+溶液中存在很強的水解作用，會產生部分的OH-和Fe3+配位，形成[Fe(H2O)5(OH)]3+等，由於OH-的分裂能小於H2O，所以形成的[Fe(H2O)5(OH)]3+會產生棕黃色，這時淺紫色會被掩蓋。最後表現為黃色，而且濃度不同，pH不同，顏色也會發生變化。

一般的過渡金屬溶液離子顏色都是d-d躍遷引起的，都可以用上面的理論來解釋。

電子會激發的嘛

激發要吸能的嘛

能量光里來的嘛

顯示吸光的補色嘛

按照晶體場理論

上面鐵二價下面鐵三價

鐵二價一個單電子從底下激發到上面吸能比較低，補色就是綠的

鐵三價要激發就激發到老高了，吸能比較多，補色的補色不在可見光譜裡面

電子排布問題。正鐵離子的軌道都是半滿，電子就很難躍遷，因此只能對短波長的光進行吸收，吸收紫外附近的光，剩下的顏色為黃色。

而亞鐵離子多了一個電子，電子排布不是半滿狀態，多餘的那個電子比較容易躍遷，可以對可見光波段進行吸收，剩下的顏色就是綠色的。

高票答案用晶體場理論(Crystal Field Theory CFT)解答的很好。但是這種無機化學上足足花了一章解釋的很清楚的問題為什麼題主不查書呢？

如果不是學化競/化學系的當我沒說。

大一無機化學配位那章課後習題！

路過，就是嘗試回答一下吧。物質的顏色是一個非常複雜的問題，我就拋磚引玉一下吧。

首先，Fe2+和Fe3+是離子，離子是不會單獨存在的，所以是沒法看出某一離子的顏色的。

對於顏色，簡單的想的話，光子是一堆不同波動頻率的粒子，他們撲向物體，有的被吸收了，有的穿過去了，有的反射回來了。這個反射回來的光子到你眼裡就形成了某種顏色。

比如說FeO，Fe2O3, Fe3O4 會有不同的顏色就是因為他們會吸收不同波段的光。但是這個不代表Fe離子的顏色。比如在不同溫度下，Fe2O3會呈現不同顏色，但是Fe都還是三價的。