Warna-warna cerah yang terlihat pada kebanyakan senyawa koordinasi dapat dijelaskan dengan teori medan kristal ini. Jika orbital-d dari sebuah kompleks berpisah menjadi dua kelompok seperti yang dijelaskan di atas, maka ketika molekul tersebut menyerap foton dari cahaya tampak, satu atau lebih elektron yang berada dalam orbital tersebut akan meloncat dari
Orbital -d yang berenergi lebih rendah ke orbital-d yang berenergi lebih tinggi, menghasilkan keadaam atom yang tereksitasi. Perbedaan energi antara atom yang berada dalam keadaan dasar dengan yang berada dalam keadaan tereksitasi sama dengan energi foton yang diserap dan berbanding terbalik dengan gelombang cahaya. Karena hanya gelombang-gelombang cahaya (λ)
tertentu saja yang dapat diserap (gelombang yang memiliki energi sama dengan energi eksitasi), senyawa-senyawa tersebut akan memperlihatkan warna komplementer (gelombang cahaya yang tidak terserap).
Warna Senyawa Logam Transisi
Unsur-unsur transisi periode keempat umumnya membentuk senyawa-senyawa berwarna. Simak warna senyawa klorida dari unsur-unsur transisi Mn, Fe, Co, Ni, dan Cu dalam fase padatnya berikut ini.
Bandingkan dengan senyawa logam utama seperti NaCl (garam dapur) yang tidak berwarna. Warna pada senyawa logam transisi dapat dijelaskan sebagai berikut. Secara umum, penyerapan energi cahaya oleh senyawa logam transisi akan menyebabkan elektron tereksitasi dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Eksitasi elektron tersebut haruslah melibatkan perubahan tingkat energi yang setara dengan energi cahaya tampak, yakni antara 170 – 290 kJ/mol (atau setara dengan λ = 700 – 400 nm).
Menurut Teori Medan Kristal, perubahan tingkat energi yang setara dengan energi cahaya tampak dimungkinkan oleh adanya pemisahan tingkatan energi orbital-orbital d. Pada senyawa logam utama, penyerapan energi cahaya melibatkan eksitasi elektron dari subkulit s ke p. Perbedaan tingkat energi yang terjadi antara subkulit s dan p lebih besar dari energi cahaya tampak (lebih dari 290 kJ/mol atau setara dengan energi sinar UV).
Hal ini yang menyebabkan mengapa logam utama umumnya tidak berwarna. Beberapa senyawa logam transisi tidak berwarna. Contohnya, senyawa yang mengandung ion Sc3+ dan Zn2+. Hal ini dikarenakan ion Sc3+ dan ion Zn2+ masing-masing memiliki subkulit d kosong dan penuh. Meski terjadi pemisahan orbital-orbital d menjadi dua tingkat energi, namun eksitasi elektron antara kedua tingkat energi tersebut jelas tidak memungkinkan. Sebaliknya, eksitasi yang terjadi melibatkan elektron di orbital s dan p dengan perbedaan tingkat energi yang lebih besar dari energi cahaya tampak, atau setara dengan sinar UV.