|
|
|
== היסטוריה ודוגמאות ==
[[Image:cryst struct ice.png|thumb|250px|המבנה הגבישי של קרח I<sub>h</sub>. הקווים המודגשים מייצגים קשרים. הקווים המקווקוים מייצגים את קשרי המימן הנוצרים בין אטום מימן של מולקולת מים אחת לאטום החמצן של מולקולה אחרת.]]
את הדוגמה הראשונה לחישוב תאורטי של אנטרופיה שיורית חישבנתן [[לינוס פאולינג]], שעשה שימוש בכללי המבנה של [[קרח]] כדי לתאר את הפאזה הטבעית הנפוצה ביותר שלו - קרח Ih. ב[[מולקולה|מולקולת]] ה[[מים]], ''H20'' , כל [[אטום]] [[חמצן]] קשור לשני אטומי [[מימן]]. אף על פי כן, כאשר המים קופאים מולקולות המים מסתדרות במבנה גבישי [[טטראדר]]י אופייני שבו אטומי החמצן נמצאים בנקודות הסריג, ולכל אטום חמצן יש באופן אפקטיבי ארבעה אטומי מימן שכנים (ראו איור): שניים מתוך המולקולה שלו ושניים נוספים אודות למולקולות מים שכנות, באופן כזה שאטומי המימן של המולקולות השכנות פונים לעבר אטום החמצן ויוצרים עמו [[קשרי מימן]] חלשים (חלשים בהשוואה לקשר של אטום החמצן עם 2 אטומי המימן מהמולקולה שלו). בעוד שכללי הקרח מחייבים את אטומי החמצן להיות בנקודות הסריג, הם מתירים כמות משמעותית של חופש לסידור אטומי המימן ביניהם. כתוצאה, המבנה הגבישי מפגין כמות משמעותית של אי-סדר כאשר מקררים אותו לאפס המוחלט, כך שהוא מכיל כמות מסוימת של אנטרופיה שיורית האינהרנטית לו.
ישנן מספר דרכים לחשב את האנטרופיה השיורית הזאת מעקרונות ראשוניים. נניח שיש מספר נתון ''N'' של מולקולות מים. אטומי החמצן יוצרים [[גרף דו-צדדי|סריג דו-צדדי]]: ניתן לחלק אותם לשתי קבוצות, כך שכל אטומי החמצן השכנים לאטום חמצן נתון נמצאים בקבוצה שונה מזו שאליה שייך אטום החמצן. לכל אטום חמצן כזה יש ארבעה קשרי מימן, שניים קרובים אליו ושניים רחוקים ממנו. זה אומר שישנן
|
