Les ions colorés indiquent la présence d'un métal de transition. Les métaux de transition affichent des couleurs en raison de leurs orbitales d incomplètement remplies. Comme le métal de transition absorbe une longueur d'onde de lumière particulière pour élever l'orbitale électronique, la lumière qui traverse la solution émet une couleur.
Les ions bloquent généralement un ou plusieurs petits segments du spectre électromagnétique. Cela fait que la lumière normalement blanche affiche une couleur. Par exemple, si la lumière traverse une solution de sulfate de cuivre, elle apparaît en bleu clair. En effet, la solution de sulfate de cuivre est un ion de métal de transition avec une orbitale d incomplète. La solution de sulfate de cuivre absorbe la lumière de couleur rouge du spectre pour alimenter son mouvement d'électrons. Lorsqu'il empêche la lumière rouge de traverser la solution, le résultat est une lumière bleue sortant de l'autre côté.
Cela peut demander de la pratique pour apprendre quelle couleur un ion doit afficher. En conséquence, les chimistes ont conçu des tableaux qui expliquent la couleur d'un métal de transition donné. Par exemple, le chrome produit de la lumière verte, tandis que les ions manganèse produisent une lumière rose, qui se transforme rapidement en lumière brune. Les ions d'oxyde de plomb produisent une lumière bleu-vert en solution. Les ions tétrachlorure de titane produisent de la lumière blanche en solution. Les ions potassium, en revanche, qui ne sont pas des ions métalliques de transition, ne produisent aucune couleur.
