Gli ioni colorati indicano la presenza di un metallo di transizione. I metalli di transizione mostrano i colori a causa dei loro orbitali d riempiti in modo incompleto. Poiché il metallo di transizione assorbe una particolare lunghezza d'onda della luce per sollevare l'orbitale dell'elettrone, fa sì che la luce che passa attraverso la soluzione emetta un colore.
Gli ioni di solito bloccano uno o più piccoli segmenti dello spettro elettromagnetico. Ciò fa sì che la luce normalmente bianca visualizzi un colore. Ad esempio, se la luce passa attraverso la soluzione di solfato di rame, appare di colore blu chiaro. Questo perché la soluzione di solfato di rame è uno ione di metallo di transizione con un orbitale d incompleto. La soluzione di solfato di rame assorbe la luce di colore rosso dallo spettro per alimentare il suo movimento di elettroni. Quando blocca il passaggio della luce rossa attraverso la soluzione, il risultato è una luce blu che esce dall'altra parte.
Può richiedere pratica per imparare che colore deve mostrare uno ione. Di conseguenza, i chimici hanno elaborato grafici che spiegano di che colore viene visualizzato un determinato metallo di transizione. Ad esempio, il cromo produce luce verde, mentre gli ioni manganese producono luce rosa, che diventa presto luce marrone. Gli ioni di ossido di piombo producono una luce blu-verde in soluzione. Gli ioni di tetracloruro di titanio producono una luce bianca in soluzione. Gli ioni di potassio, al contrario, che non sono ioni metallici transitori, non producono colore.
