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吸着サイトとラングミュア等温式
固体表面上の周期的なポテンシャル井戸（吸着サイト）を調べ、その有限な数をラングミュア等温式の飽和形に結び付ける。
目的
この図からラングミュア等温式 の仮定を導く：固定サイト、単分子層、側面相互作用なし。
器具と試薬
起伏ある吸着面の回転可能な 3D モデル。ラングミュアフィット（被覆率対圧力）の基準データ。
手順
- 面を回転して周期的な井戸を見つけ、マークされたサイトを数える。
- 1 サイトに 1 分子が着くと想像し、モデルが禁じること（サイトの二重占有、サイト間ホッピング）を挙げる。
- 被覆率 θ は低圧で圧力に比例するが、全サイトが埋まると 1 に近づくと推論する。ラングミュアの形。
- 吸着質が第 1 層の上で表面を濡らす場合の多層凝縮（BET）と対比する。
観察すること
- 表面ポテンシャルは周期的で、分子は滑らかな面ではなく等価な結合井戸の規則的配列を見る。
- 井戸の数が有限なので被覆率は飽和する。p → ∞ で θ → 1 となり、無制限には増えない。
解説
ラングミュアの 1918 年モデルは、等価で独立なサイト、1 サイトあたり最大 1 分子、吸着質間相互作用なしを仮定する。吸着速度 と脱離 の均衡から が得られ、不均一系触媒（サバティエ原理：弱すぎず強すぎない結合）の基礎となる。
実験の歴史
アーヴィング・ラングミュアはゼネラル・エレクトリックで等温式を導き、1932 年に表面化学でノーベル賞を受賞した。ゲルハルト・エルトル（2007 年）は同じ表面サイトの描像を、触媒コンバーターを説明する分子ツールへと発展させた。
ゆかりの化学者
関連トピック
バーチャル実験は直感をつかむための簡略化したモデルです。実際の実験や安全教育の代わりにはなりません。指導者なしに自宅で再現しないでください。