Lähdekoodi sivulle Ionihila

'''Ionihila''' on kiinteän [[ioniyhdiste]]en muodostama säännöllinen [[kidejärjestelmä]], jossa positiiviset ja negatiiviset [[ioni]]t vuorottelevat. 

Ionien väliset etäisyydet ionihilassa voidaan määrittää [[röntgendiffraktio]]menetelmällä.<ref name="Housecroft"/> Esimerkiksi natriumkloridin Na–Cl -etäisyys on 281[[Pikometri|pm]], joka tarkoittaa lähimpien vastakkaisvarausten etäisyyttä. Etäisyys on ionisäteiden summa <math>d=r_{anioni}+r_{kationi}</math>. Ioniyhdisteessä, jossa on suurikokoinen [[anioni]], voidaan näiden etäisyys määrittää laskennallisesti ja siten selvittää anionin lisäksi [[kationi]]n ionisäde. Menettely kuitenkin edellyttää oletusta, että hilassa kationien ja anionien välisten kosketusten lisäksi on anionien välisiä kosketuksia. Ionisäde on usein samalle aineelle erilainen eri tavoin koordinoituneessa hilassa.<ref name="Housecroft"/>

Toisin kuin esimerkiksi [[metalli]]en muodostamat kiinteät [[metallihila]]t, ionihilat pirstoutuvat helposti iskusta. Yksinkertainen selitys on toisiaan hylkivien ionien asettuminen iskusta kohdakkain, joka aiheuttaa hilan murtumisen.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä=Lehtiniemi, Kalle | Nimike= Mooli 1, lukion kemia | Vuosi=2002 | Julkaisija= Otava | Tunniste = | Isbn = 951-1-16124-5}}</ref>

== Hilatyypit ==

[[Kuva:Sodium chloride crystal.png|thumb|200px|Natriumkloridi-hilatyypin [[alkeiskoppi]]]]
Eri ionihilatyypit on nimetty tietyn hilan omaavan aineen tai [[mineraali]]n mukaan. <ref name="Housecroft"> {{Kirjaviite | Tekijä = Catherine E. Housecroft ''et al.'' | Nimeke = Chemistry, 3rd edition| Vuosi = 2006 | Julkaisija = Pearson Education Limited| Tunniste = | Isbn = 0-13-127567-4| Viitattu = |
Kieli ={{en}} }}</ref>
* natriumkloridi-hilatyyppi, koordinaatioluvut Na<sup>+</sup> ja Cl<sup>-</sup> 6, [[Natriumkloridi|NaCl]] lisäksi mm. [[Natriumfluoridi|NaF]],[[Litiumkloridi|LiCl]], [[Kaliumbromidi|KBr]], [[Kaliumjodidi|KI]], [[Hopeakloridi|AgCl]], [[Magnesiumoksidi|MgO]], [[Rauta(II)oksidi|FeO]], [[Lyijysulfidi|PbS]]
* cesiumkloridi-hilatyyppi, koordinaatioluvut Cs<sup>+</sup> ja Cl<sup>-</sup> 8, [[cesiumkloridi|CsCl]] lisäksi [[Talliumkloridi|tallium(I)kloridi]]
* fluoriitti-hilatyyppi, koordinaatioluvut Ca<sup>2+</sup> 8 ja F<sup>-</sup> 4, [[Kalsiumfluoridi|CaF<sub>2</sub>]] lisäksi mm. [[Bariumfluoridi|BaF<sub>2</sub>]], [[Bariumkloridi|BaCl<sub>2</sub>]]
* rutiili-hilatyyppi, koordinaatioluvut Ti<sup>4+</sup> 6 ja O<sup>2-</sup> 3, [[Rutiili|TiO<sub>2</sub>]] lisäksi mm. [[Mangaanidioksidi|β-MnO<sub>2</sub>]], [[Tina(IV)oksidi|SnO<sub>2</sub>]], [[Rauta(II)fluoridi|FeF<sub>2</sub>]]
* wurtsiitti , koordinaatioluvut Zn<sup>2+</sup> 4 ja S<sup>2-</sup>, ([[Wurtsiitti|ZnS]])

== Hilaenergia ==
{{pääartikkeli|[[hilaenergia]]}}
Ionihilan hilaenergia voidaan määrittää [[Born-Landé-yhtälö]]stä <ref name="Housecroft"/>
:<math>E = -\frac{N_AM|z_+||z_-| e^2 }{4 \pi \epsilon_o r_0}(1-\frac{1}{n}) \qquad (J/mol)</math>        
missä
:<math>\, N_A</math> =  [[Avogadron vakio]]
:<math>\, M</math> = [[Madelungin vakio]], hilatyypille ominainen
:<math>\, |z_+|</math> = kationin varauksen itseisarvo
:<math>\, |z_-|</math> = anionin varauksen itseisarvo
:<math>\,e</math> = elektronin varaus [[Coulombi|coulombeina]], 1.6022{{e|&minus;19}} [[Coulombi|C]]
:<math>\, \epsilon_o</math> = Tyhjiön [[permittiivisyys]]
:<math>\,4\pi \epsilon_o</math> = 1.112{{e|&minus;10}} C²/(J m) 
:<math>\, r_0</math> = lähimpien ionien välinen etäisyys
:<math>\, {n}</math> = Bornin eksponentti, luku 5 ja 12 väliltä (ei yksikköä), määritetään kokeellisesti kiinteän aineen kokoonpuristuvuudesta tai johdetaan teoreettisesti.<ref>Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; (1966). Advanced Inorganic Chemistry (2d Edn.) New York:Wiley-Interscience. {{en}}</ref>

Born-Landé -yhtälö pätee pallomaisille ioneille.<ref name="Housecroft"/>

Vaihtoehtoisesti hilaenergia voidaan määrittää [[Born–Haber-sykli]]stä termodynaamisen informaation avulla.

== Lähteet ==
{{Viitteet}}

[[Luokka:Kemiallinen sitoutuminen]]
[[Luokka:Ionit]]