单键内旋转

这张图更宏观一些
假设一条分子链有10001这样的原子直线排列,那么就有10000个单键能够内旋转,每个单键旋转方向又可以不一样,假设每个单键只有三个方向可供转动(类似于甲烷的四面体结构),那么就有3的10000次方种不同的旋转组合,大概有十的三千多次方,这是一个比天文还天文的数字。
这种由键的内旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象称为构象(conformation)。

有些温敏高分子材料可以通过升降温实现构象的改变
实际上刚才的计算只能作概念上的介绍,甚至可以说十分不准确。
一条高分子链可能存在的构象的真实数值比上面提到的小很多很多,最重要的原因就是不同构象的分子链所具有的势能不一样。
正如高空的物体有自发掉落的趋势(重力势能过高),高分子链里的键在旋转的时候也会想办法避免势能过高的构象,比如想办法把两个带负电的中心转得远一些等。

实际上,对于一条特定的高分子链,它具有一个特定的优势构象,即:在这个构象下,高分子链的内能最低,也最稳定。
那么有意思的事情来了,既然能量最低最稳定,为何不让一块聚合物中的所有分子链都长这样呢?这就不得不引入熵的概念了。
- 构象熵
构象熵和物理化学中的熵意义同源,都是指系统的混乱程度。构象熵是度量一堆高分子链构象的无序程度的物理量。
