d-d 跃迁（d-d transition）
/ dee-dee /
为什么硫酸铜溶液是蓝色、铬矾是紫色、镍盐是绿色？通俗的回答是：这些过渡金属离子吸走了照在它们身上的可见光中的一部分，把剩下的放过去，而它们吸走哪一部分，取决于金属 d 轨道内部的一个小小的能量间隔。d-d 跃迁正是完成这种吸收的事件：一个能量恰到好处的光子，把金属的一个 d 电子从较低能量的 d 轨道顶到较高能量的 d 轨道上去。
图景是这样的。在自由金属离子中，五个 d 轨道能量相同；可一旦配体围拢到金属周围，它们就不再相同了。在八面体配合物中，两个直指配体的 d 轨道（dz2 和 dx2-y2，称 eg 组）被顶高，三个指向配体之间的轨道（dxy、dxz、dyz，即 t2g 组）被压低；两者之间的能量间隔叫作 delta-o（八面体配位场分裂能）。d-d 跃迁就是一个电子跨过这个间隔——比如从 t2g 跳到 eg——并吸收一个能量恰好等于 delta-o 的光子。由于典型配合物的 delta-o 恰好落在可见光范围内，被吸收的光子就是某种可见的颜色，而我们看到的是剩下来的部分。
delta-o 的大小（也就是被吸收颜色的所在），取决于金属、它的氧化态，尤其取决于配体（光谱化学序列按配体产生的 delta 大小给它们排序）。所以 d-d 谱带是配位场的直接读数：场强越大的配体给出越大的间隔，把吸收推向更短的波长，也改变所见的颜色。一个诚实的提醒：d-d 跃迁通常很弱（在理想化的有对称中心的配合物中，Laporte 规则和自旋规则都禁止它），这就是为什么许多过渡金属溶液只是淡淡的颜色而不鲜艳——真正浓烈的颜色往往来自电荷转移谱带。
[Ti(H2O)6]3+ 的粉紫色来自一个单一的 d-d 跃迁：钛(III) 只有一个 d 电子，一个约 500 纳米的光子（绿光）把它从 t2g 能级提到 eg 能级。绿光被吸收，于是溶液呈现剩下的紫红色。
[Ti(H2O)6]3+：一个 d 电子、一次 t2g 到 eg 的跳跃、绿光被吸收、看到紫红色。
一个常见误解是：金属离子的颜色就是它吸收的颜色。其实恰恰相反——我们看到的是互补色，即 d-d 跃迁吸走它那一份之后剩下的光。