配合物的分裂能、吸收带与颜色

过渡金属配合物的八面体（或四面体）分裂能 Δ、自旋允许的 d–d 吸收带、自由离子的成对能 P 和观察到的颜色。晶体场、自旋状态、配合物颜色和分光光度实验都由这张表计算。


$\ce{[Ti(H2O)6]^3+}$	1	八面体	20300	242.8	最低能量吸收带	20,300	493	—	—	1	紫色
$\ce{[CrF6]^3-}$	3	八面体	14900	178.2	最低能量吸收带	14,900 / 22,700	671	—	—	3	绿色
$\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$	3	八面体	17400	208.2	最低能量吸收带	17,400 / 24,600	575	—	—	3	灰蓝紫色
$\ce{[Cr(C2O4)3]^3-}$	3	八面体	17544	209.9	最低能量吸收带	17,544 / 23,866	570	—	—	3	深紫色
$\ce{[Cr(NH3)6]^3+}$	3	八面体	21550	257.8	最低能量吸收带	21,550 / 28,500	464	—	—	3	橙黄色
$\ce{[Cr(en)3]^3+}$	3	八面体	21850	261.4	最低能量吸收带	21,850 / 28,500	458	—	—	3	橙黄色
$\ce{[Cr(CN)6]^3-}$	3	八面体	26700	319.4	最低能量吸收带	26,700 / 32,200	375	—	—	3	淡黄色
$\ce{[Cr(H2O)6]^2+}$	4	八面体	13900	166.3	Δ 数据表	—	—	23500	高自旋	4	—
$\ce{[Mn(H2O)6]^3+}$	4	八面体	21000	251.2	Δ 数据表	—	—	28000	高自旋	4	—
$\ce{[Mn(H2O)6]^2+}$	5	八面体	8500	101.7	Δ 数据表	—	—	25500	高自旋	5	极浅的粉红色（近无色）
$\ce{[Fe(H2O)6]^3+}$	5	八面体	14300	171.1	Δ 数据表	—	—	30000	高自旋	5	—
$\ce{[Fe(CN)6]^3-}$	5	八面体	35000	418.7	Δ 数据表	—	—	30000	低自旋	1	—
$\ce{[Fe(H2O)6]^2+}$	6	八面体	10400	124.4	Δ 数据表	10,400	962	17600	高自旋	4	极浅的蓝绿色
$\ce{[Fe(CN)6]^4-}$	6	八面体	32800	392.4	Δ 数据表	31,000 / 37,000	323	17600	低自旋	0	淡黄色
$\ce{[CoF6]^3-}$	6	八面体	13000	155.5	Δ 数据表	—	—	21000	高自旋	4	—
$\ce{[Co(H2O)6]^3+}$	6	八面体	18300	218.9	Δ 数据表	—	—	21000	高自旋	4	—
$\ce{[Co(NH3)6]^3+}$	6	八面体	22900	273.9	Δ 数据表	21,000 / 29,500	476	21000	低自旋	0	橙黄色
$\ce{[Co(CN)6]^3-}$	6	八面体	34800	416.3	Δ 数据表	32,400	309	21000	低自旋	0	几乎无色（淡黄）
$\ce{[CoCl4]^2-}$	7	四面体	3300	39.5	Δ 数据表	14,700	680	22500	—	3	深蓝色
$\ce{[Co(H2O)6]^2+}$	7	八面体	9300	111.3	Δ 数据表	8,100 / 19,400	1235	22500	高自旋	3	粉红色
$\ce{[Ni(H2O)6]^2+}$	8	八面体	8500	101.7	最低能量吸收带	8,500 / 13,800 / 25,300	1176	—	—	2	绿色
$\ce{[Ni(NH3)6]^2+}$	8	八面体	10750	128.6	最低能量吸收带	10,750 / 17,500 / 28,200	930	—	—	2	蓝紫色
$\ce{[Ni(en)3]^2+}$	8	八面体	11200	134.0	最低能量吸收带	11,200 / 18,350 / 29,000	893	—	—	2	紫色
$\ce{[Cu(H2O)6]^2+}$	9	八面体	—	—	—	12,500	800	—	—	1	浅蓝色
$\ce{[Cu(NH3)4(H2O)2]^2+}$	9	八面体	—	—	—	16,500	606	—	—	1	深蓝色

对 d¹、d³、d⁸ 离子，Δo 直接取最低能量吸收带（与数据表相差 50–100 cm⁻¹ 时以吸收带为准，如 [Cr(NH₃)₆]³⁺ 21 550 对 21 500 cm⁻¹）；其余离子取自 Shriver–Atkins–Langford 的数据表。Cu(II) 有姜–泰勒畸变，没有单一的 Δo。“模型”两列由本站内核在 Δ 与自由离子成对能 P 之间比较得到：[Co(H₂O)₆]³⁺ 的 Δo（18 300 cm⁻¹）小于自由离子的 P（21 000 cm⁻¹），模型给出高自旋，但实际是低自旋、抗磁性——配合物中的 P 约比自由离子小 20 %。没有 P 数据的离子只有一种排布，表中的未成对电子数不受影响。

数据来源

D. F. Shriver, P. W. Atkins, C. H. Langford, Inorganic Chemistry, 2nd ed., Oxford University Press (1994), table of ligand-field splitting energies.
A. B. P. Lever, Inorganic Electronic Spectroscopy, 2nd ed., Elsevier (1984), band maxima as quoted in C. E. Housecroft & A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 5th ed. (2018).
J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, Inorganic Chemistry, 4th ed., HarperCollins (1993): mean spin-pairing energies of the free ions (after L. E. Orgel).
A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, Inorganic Chemistry, 34th ed., Academic Press (2001): Δo of [Co(H₂O)₆]³⁺.

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