[科普中国]-组态熵

组态熵又叫作混合熵，是合金结构中经常遇到的问题，例如AB二元固溶体、AB空位固溶体、有序固溶体等，都有组元组合方式引起的组态熵。1

概念聚合物溶液与理想溶液的偏离，主要是由于混合熵大，这可以从定性和定量两方面得到证明。为了作比较，我们先看理想溶液的混合熵。设有m1个溶剂分子和m2个溶质分子相混合，为了直观起见，混合的情况可用两维格子模型表示。设格子总数为m1+m2，每一个溶剂分子和溶质分子可占据一个格子，又因溶剂和溶质的分子大小及形状相似，因而可以任意交换彼此的位置。2

原理当体系进行吸热或放热过程时，使内部粒子的能级分布改变(Q的改变)而引起温熵的改变。此外，当体系内部粒子在空间有效位置问进行不同配置(混合)时，也会出现组态的改变(Q的改变)而引起熵的改变。

设想在一定温度和压强下，一个由A原子所组成的晶体和另一个由B原子所组成的晶体互相接触形成一个体系，则不同晶体内的原子便会自发地进行扩散，A原子将进入晶体，而B原子将进入晶体A，由于这个过程是自发地不可逆进行的，则体系的熵值应增加，当不计混合热(溶解热)时，这部分熵值的增加是由于不同原子互相配置(混合)出现不同组态而引起的，称为配置熵、组态熵或混合熵，不同原子互相混合时使体系的熵值增加，一直到体系内不存在浓度梯度，即熵值达最大值时，达到平衡态。3

有序固溶体的组态熵对无序固溶体，A、B两组元可以任意地占据点阵上的结点。而对于有序固溶体，A、B两组元只能呈有规律的排列。例如，Cu原子只占据一种哑点阵结点(例如体心)，Zn原子只占据另一种亚点阵的结点(例如八角)，这两种亚点阵都是简单立方。

设想在一定温度和压强下，一个由A原子所组成的晶体和另一个由B原子所组成的晶体互相接触形成一个体系，则不同晶体内的原子便会自发地进行扩散，A原子将进入晶体B，而B原子将进入晶体A。由于这个过程是自发不可逆地进行的，则体系的熵值应增加。当不计混合热(溶解热)时，这部分熵值的增加是由于不同原子互相配置(混合)出现不同组态而引起的，称为配置熵、组态熵或混合熵。不同原子互相混合时使体系的熵值增加，一直到体系不存在浓度梯度，即熵值达最大值时，达到平衡态。4

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学