Ideal and Non-ideal solution Questions in Gujarati

(D) સમાન આણ્વિય બંધારણ અને ધ્રુવીયતા ધરાવતા ઘટકો,જેમ કે $n-hexane$ અને $n-heptane$,આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
$C_2H_5OH + H_2O$ હાઇડ્રોજન બંધના વિક્ષેપને કારણે રાઉલ્ટના નિયમથી ધન વિચલન દર્શાવે છે.
$Acetone + Chloroform$ રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે તેમની વચ્ચે પ્રબળ આંતરઆણ્વિય હાઇડ્રોજન બંધ રચાય છે.
$Chloroform + Benzene$ એ આદર્શ દ્રાવણ નથી; તે રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(B) આદર્શ દ્રાવણો તે છે જે તમામ તાપમાન અને સાંદ્રતા પર રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આ દ્રાવણોમાં દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય,દ્રાવક-દ્રાવક અને દ્રાવ્ય-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ લગભગ સમાન હોય છે.
$I$. ક્લોરોઈથેન અને બ્રોમોઈથેન સમાન બંધારણ અને ધ્રુવીયતા ધરાવે છે,જે આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
$II$. બેન્ઝીન અને ટોલ્યુઈન સમાન બંધારણ અને આંતરઆણ્વિય બળો ધરાવે છે,જે આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
$III$. $n$-હેક્ઝેન અને $n$-હેપ્ટેન સમાન આંતરઆણ્વિય બળો ધરાવતા સમાન આલ્કેન છે,જે આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
$IV$. ફિનોલ અને એનિલીન બિન-આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે જે રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે,કારણ કે ફિનોલ અને એનિલીન અણુઓ વચ્ચે મજબૂત હાઈડ્રોજન બંધન હોય છે,જેના પરિણામે $\Delta H_{mix} < 0$ અને $\Delta V_{mix} < 0$ થાય છે.
તેથી,$I, II$ અને $III$ આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.

(A) જ્યારે દ્રાવ્ય અને દ્રાવકના અણુઓ સમાન કદ,સમાન ધ્રુવીયતા અને સમાન આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ ધરાવતા હોય ત્યારે આદર્શ દ્રાવણો બને છે.
ઇથાઇલ ક્લોરાઇડ અને ઇથાઇલ બ્રોમાઇડનું મિશ્રણ આદર્શ દ્રાવણ તરીકે વર્તે છે.
આદર્શ દ્રાવણ માટે મિશ્રણની એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર $\Delta_{\text{mix}}H = 0$ અને મિશ્રણના કદમાં ફેરફાર $\Delta_{\text{mix}}V = 0$ હોય છે.

(D) આદર્શ દ્રાવણ એ છે જે સાંદ્રતા અને તાપમાનની સમગ્ર શ્રેણીમાં રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણ માટે,મિશ્રણની એન્થાલ્પી $(\Delta H_{mix})$ $0$ હોય છે અને મિશ્રણનું કદ $(\Delta V_{mix})$ $0$ હોય છે.
બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ અને ટોલ્યુઈન $(C_6H_5CH_3)$ સમાન બંધારણ અને આંતરઆણ્વીય બળો ધરાવે છે,જે આદર્શ દ્રાવણના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
અન્ય વિકલ્પો જેમ કે $C_2H_5OH \& H_2O$,$HNO_3 \& H_2O$,અને $CHCl_3 \& CH_3COCH_3$ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણમાં તફાવતને કારણે રાઉલ્ટના નિયમથી વિચલન દર્શાવે છે.
તેથી,$C_6H_6 \& C_6H_5CH_3$ આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.

(A) આદર્શ દ્રાવણ એવું દ્રાવણ છે જે સાંદ્રતાના સમગ્ર ગાળા દરમિયાન રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણ માટે,મિશ્રણની એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર શૂન્ય $(\Delta_{mix} H = 0)$ હોય છે અને મિશ્રણના કદમાં ફેરફાર શૂન્ય $(\Delta_{mix} V = 0)$ હોય છે.
જો કે,જ્યારે બે ઘટકોને મિશ્ર કરીને દ્રાવણ બનાવવામાં આવે છે,ત્યારે રેન્ડમનેસમાં વધારાને કારણે સિસ્ટમની એન્ટ્રોપી વધે છે,તેથી $\Delta_{mix} S > 0$ થાય છે.
તેથી,$\Delta_{mix} S = 0$ શરત આદર્શ દ્રાવણ દ્વારા સંતોષાતી નથી.

(C) આદર્શ દ્રાવણ તમામ તાપમાન અને દબાણે રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણમાં,દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ દ્રાવ્ય-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ જેવી જ હોય છે.
$1$. બેન્ઝીન + ટોલ્યુઈન: આદર્શ દ્રાવણ.
$2$. ક્લોરોબેન્ઝીન + $1, 2-$ડાયક્લોરોબેન્ઝીન: આદર્શ દ્રાવણ.
$3$. મિથાઈલ આયોડાઈડ + આઈસોપ્રોપેનોલ: બિન-આદર્શ દ્રાવણ (આંતરઆણ્વીય બળોમાં તફાવતને કારણે).
$4$. ઈથાઈલ બ્રોમાઈડ + મિથાઈલ બ્રોમાઈડ: આદર્શ દ્રાવણ.
તેથી,મિથાઈલ આયોડાઈડ અને આઈસોપ્રોપેનોલની જોડી આદર્શ દ્રાવણ બનાવતી નથી.

(B) $1$. દરેક ઘટકના મોલની ગણતરી:
$n_{CHCl_3} = \frac{59.75 \ g}{119.5 \ g \cdot mol^{-1}} = 0.5 \ mol$
$n_{CH_2Cl_2} = \frac{21.25 \ g}{85 \ g \cdot mol^{-1}} = 0.25 \ mol$
$2$. પ્રવાહી કલામાં મોલ અંશની ગણતરી:
$x_{CHCl_3} = \frac{0.5}{0.5 + 0.25} = \frac{2}{3}$
$x_{CH_2Cl_2} = \frac{0.25}{0.5 + 0.25} = \frac{1}{3}$
$3$. આંશિક દબાણની ગણતરી:
$P_{CHCl_3} = \frac{2}{3} \times 200 \ mmHg = 133.33 \ mmHg$
$P_{CH_2Cl_2} = \frac{1}{3} \times 415 \ mmHg = 138.33 \ mmHg$
$4$. કુલ દબાણ:
$P_{total} = 271.66 \ mmHg$
$5$. બાષ્પ કલામાં મોલ અંશ $(y_i = \frac{P_i}{P_{total}})$:
$y_{CHCl_3} \approx 0.491$
$y_{CH_2Cl_2} \approx 0.509$

(B) આપેલ છે:
$P_{B}^{\circ} = 50 \ mmHg$,$P_{T}^{\circ} = 40 \ mmHg$
$M_{B} = 78 \ g \ mol^{-1}$,$M_{T} = 92 \ g \ mol^{-1}$
બેન્ઝીનના મોલ $(n_{B})$ $= \frac{117 \ g}{78 \ g \ mol^{-1}} = 1.5 \ mol$
ટોલ્યુઈનના મોલ $(n_{T})$ $= \frac{46 \ g}{92 \ g \ mol^{-1}} = 0.5 \ mol$
બેન્ઝીનનો મોલ અંશ $(X_{B})$ $= \frac{1.5}{1.5 + 0.5} = 0.75$
ટોલ્યુઈનનો મોલ અંશ $(X_{T})$ $= \frac{0.5}{1.5 + 0.5} = 0.25$
બેન્ઝીનનું આંશિક દબાણ $(P_{B})$ $= P_{B}^{\circ} \times X_{B} = 50 \times 0.75 = 37.5 \ mmHg$
ટોલ્યુઈનનું આંશિક દબાણ $(P_{T})$ $= P_{T}^{\circ} \times X_{T} = 40 \times 0.25 = 10 \ mmHg$
કુલ બાષ્પ દબાણ $(P_{total})$ $= P_{B} + P_{T} = 37.5 + 10 = 47.5 \ mmHg$
બાષ્પ કલામાં ટોલ્યુઈનનો મોલ અંશ $(Y_{T})$ $= \frac{P_{T}}{P_{total}} = \frac{10}{47.5} \approx 0.21$

(C) આદર્શ દ્રાવણ માટે,કુલ બાષ્પ દબાણ $P_T$ એ રાઉલ્ટના નિયમ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $P_T = P_A^0 x_A + P_B^0 x_B$,જ્યાં $x_A + x_B = 1$.
કિસ્સો $1$: મોલર ગુણોત્તર $1:1$,તેથી $x_A = 0.5$ અને $x_B = 0.5$. $P_T = 400 \ mm$. આમ,$0.5 P_A^0 + 0.5 P_B^0 = 400$,જેનું સાદું રૂપ $P_A^0 + P_B^0 = 800$ થાય છે (સમીકરણ $1$).
કિસ્સો $2$: મોલર ગુણોત્તર $1:2$,તેથી $x_A = 1/3$ અને $x_B = 2/3$. $P_T = 350 \ mm$. આમ,$(1/3) P_A^0 + (2/3) P_B^0 = 350$,જેનું સાદું રૂપ $P_A^0 + 2 P_B^0 = 1050$ થાય છે (સમીકરણ $2$).
સમીકરણ $2$ માંથી સમીકરણ $1$ બાદ કરતા: $(P_A^0 + 2 P_B^0) - (P_A^0 + P_B^0) = 1050 - 800$,તેથી $P_B^0 = 250 \ mm$.
સમીકરણ $1$ માં $P_B^0 = 250$ મુકતા: $P_A^0 + 250 = 800$,તેથી $P_A^0 = 550 \ mm$.
તેથી,શુદ્ધ પ્રવાહી $A$ અને $B$ ના બાષ્પ દબાણ અનુક્રમે $550 \ mm$ અને $250 \ mm$ છે.

(A) આદર્શ દ્રાવણ માટે રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,કુલ બાષ્પ દબાણ $P_{total}$ એ ઘટકોના આંશિક દબાણના સરવાળા જેટલું હોય છે: $P_{total} = P_A + P_B$.
આપેલ છે:
$A$ નો મોલ અંશ $(x_A)$ = $0.67$
$B$ નો મોલ અંશ $(x_B)$ = $0.33$
શુદ્ધ $A$ નું બાષ્પ દબાણ $(P^{\circ}_A)$ = $300 \ mm$
શુદ્ધ $B$ નું બાષ્પ દબાણ $(P^{\circ}_B)$ = $450 \ mm$
સૂત્ર $P_{total} = x_A P^{\circ}_A + x_B P^{\circ}_B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$P_{total} = (0.67 \times 300) + (0.33 \times 450)$
$P_{total} = 201 + 148.5 = 349.5 \ mm$.

(A) $1$. મોલર દળની ગણતરી કરો: હેપ્ટેન $(C_7H_{16})$ = $100 \ g/mol$. ઓક્ટેન $(C_8H_{18})$ = $114 \ g/mol$.
$2$. મોલની સંખ્યાની ગણતરી કરો: $n_{\text{heptane}} = 0.25 \ mol$,$n_{\text{octane}} = 0.50 \ mol$.
$3$. મોલ અંશની ગણતરી કરો: $x_{\text{heptane}} = 1/3$,$x_{\text{octane}} = 2/3$.
$4$. રાઉલ્ટના નિયમનો ઉપયોગ કરો: $P_{\text{total}} = P^{\circ}_{\text{heptane}} \times x_{\text{heptane}} + P^{\circ}_{\text{octane}} \times x_{\text{octane}}$.
$5$. $P_{\text{total}} = 106 \times (1/3) + 47 \times (2/3) = 200/3 = 66.66 \ kPa$.

(D) આપેલ છે: $P_A^\circ = 500 \ mm \ Hg$,$P_B^\circ = 400 \ mm \ Hg$.
સમાન મોલ મિશ્ર કરવામાં આવતા,$x_A = x_B = 0.5$.
કુલ દબાણ $P_{total} = P_A^\circ x_A + P_B^\circ x_B = (500 \times 0.5) + (400 \times 0.5) = 250 + 200 = 450 \ mm \ Hg$.
બાષ્પ અવસ્થામાં મોલ અંશ: $y_A = \frac{P_A}{P_{total}} = \frac{250}{450} = 0.555$ અને $y_B = \frac{P_B}{P_{total}} = \frac{200}{450} = 0.444$.

(C) રાઉલ્ટના નિયમ મુજબ,આદર્શ દ્રાવણનું કુલ બાષ્પ દબાણ $P_{total} = X_A P_A^o + X_B P_B^o$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રથમ કિસ્સા માટે: $n_A = 1, n_B = 3$. કુલ મોલ = $4$. $X_A = 1/4, X_B = 3/4$.
$550 = (1/4)P_A^o + (3/4)P_B^o \implies P_A^o + 3P_B^o = 2200$ (સમીકરણ $1$).
બીજા કિસ્સા માટે: $n_A = 1, n_B = 4$. કુલ મોલ = $5$. $X_A = 1/5, X_B = 4/5$.
$560 = (1/5)P_A^o + (4/5)P_B^o \implies P_A^o + 4P_B^o = 2800$ (સમીકરણ $2$).
સમીકરણ $2$ માંથી સમીકરણ $1$ બાદ કરતા: $(P_A^o + 4P_B^o) - (P_A^o + 3P_B^o) = 2800 - 2200 \implies P_B^o = 600 \ mm \ Hg$.
સમીકરણ $1$ માં $P_B^o$ ની કિંમત મૂકતા: $P_A^o + 3(600) = 2200 \implies P_A^o + 1800 = 2200 \implies P_A^o = 400 \ mm \ Hg$.
ગુણોત્તર $P_A^o : P_B^o = 400 : 600 = 2 : 3$.

(D) આપેલ છે: $P_A^0 = 50 \ mm \ Hg$,$P_B^0 = 32 \ mm \ Hg$.
પ્રવાહી કલામાં મોલ અંશ: $X_A = \frac{1}{1+1} = 0.5$ અને $X_B = \frac{1}{1+1} = 0.5$.
આંશિક દબાણ: $P_A = P_A^0 \times X_A = 50 \times 0.5 = 25 \ mm \ Hg$ અને $P_B = P_B^0 \times X_B = 32 \times 0.5 = 16 \ mm \ Hg$.
કુલ દબાણ: $P_{total} = P_A + P_B = 25 + 16 = 41 \ mm \ Hg$.
બાષ્પ કલામાં $A$ નો મોલ અંશ $(Y_A)$: $Y_A = \frac{P_A}{P_{total}} = \frac{25}{41} \approx 0.6097 \approx 0.61$.

(C) આદર્શ દ્રાવણ એ દ્રાવણ છે જે સાંદ્રતાની સમગ્ર શ્રેણી પર રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આવા દ્રાવણો એવા બે ઘટકોને મિશ્ર કરીને બનાવવામાં આવે છે જે આણ્વિક કદ અને બંધારણમાં સમાન હોય અને લગભગ સમાન આંતરઆણ્વિક બળો ધરાવતા હોય.
આદર્શ દ્રાવણના લક્ષણો:
$(1)$ તે રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
$(2)$ મિશ્રણની એન્થાલ્પી શૂન્ય હોવી જોઈએ,એટલે કે $\Delta H_{\text{mix}} = 0$.
$(3)$ મિશ્રણનું કદ શૂન્ય હોવું જોઈએ,એટલે કે $\Delta V_{\text{mix}} = 0$,જેનો અર્થ છે $V_{\text{solvent}} + V_{\text{solute}} = V_{\text{solution}}$.
આદર્શ દ્રાવણના ઉદાહરણોમાં $n$-હેક્ઝેન + $n$-હેપ્ટેન અને બેન્ઝીન + ટોલ્યુઈનનો સમાવેશ થાય છે.
કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીનું મિશ્રણ આદર્શ દ્રાવણ નથી કારણ કે તેઓ એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $H_2CO_3$ બનાવે છે.
તેથી,વિધાનો $(a)$,$(b)$ અને $(c)$ સાચા છે.

(D) $CH_3OH$ (મિથેનોલ) અને $CH_3COOH$ (એસિટિક એસિડ) નું મિશ્રણ રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવતું બિન-આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે.
ઋણ વિચલન દર્શાવતા દ્રાવણો માટે:
$1$. $\Delta H_{\text{mix}} < 0$ (ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા).
$2$. $\Delta V_{\text{mix}} < 0$.
$3$. તે રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરતા નથી.
આપેલા વિધાનોનું મૂલ્યાંકન કરતા:
$(a)$ $\Delta H_{\text{mix}} < 0$ સાચું છે.
$(b)$ રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરતું નથી તે સાચું છે.
$(c)$ $\Delta H_{\text{mix}} > 0$ ખોટું છે.
$(d)$ તે આદર્શ દ્રાવણ નથી,તેથી તે ખોટું છે.
તેથી,"સાચું નથી" તેવા વિધાનો $(c)$ અને $(d)$ છે.

(C) આદર્શ દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ જે સાંદ્રતાના તમામ ગાળામાં રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણ માટે,મિશ્રણની એન્થાલ્પી $(\Delta H_{\text{mix}})$ $0$ હોય છે અને મિશ્રણનું કદ $(\Delta V_{\text{mix}})$ $0$ હોય છે.
આ ત્યારે જ શક્ય છે જ્યારે દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય,દ્રાવ્ય-દ્રાવક અને દ્રાવક-દ્રાવક વચ્ચેના આંતરઆણ્વિય આકર્ષણ બળો લગભગ સમાન હોય.
તેથી,વિધાનો $(II)$ અને $(III)$ સાચા છે.

(B) દ્રાવણ $A$ (ફિનોલ અને એનિલીન) રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે ફિનોલ અને એનિલીન અણુઓ વચ્ચેનું આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધન વ્યક્તિગત $A-A$ અને $B-B$ આંતરક્રિયાઓ કરતા મજબૂત હોય છે.
દ્રાવણ $B$ (ક્લોરોફોર્મ અને એસિટોન) પણ ઋણ વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ અને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધન બનવાથી $A-B$ આંતરક્રિયા $A-A$ અને $B-B$ આંતરક્રિયા કરતા મજબૂત બને છે.
તેથી,બંને દ્રાવણો $A$ અને $B$ $-ve$ વિચલન દર્શાવે છે.

(D) આદર્શ દ્રાવણ તમામ તાપમાન અને દબાણે રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણમાં,દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ દ્રાવ્ય-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ જેવી જ હોય છે.
મિશ્રણ કર્યા પછી એન્થાલ્પીમાં ફેરફાર $( \Delta H_{mix} = 0 )$ અને કદમાં ફેરફાર $( \Delta V_{mix} = 0 )$ થતો નથી.
$H_2O + CH_3OH$ રાઉલ્ટના નિયમથી ધન વિચલન દર્શાવે છે.
$CHCl_3 + C_6H_6$ રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે.
$CCl_4 + C_7H_8$ પણ બિન-આદર્શ છે.
$n-C_6H_{14} + n-C_7H_{16}$ (n-હેક્ઝેન અને n-હેપ્ટેન) આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે કારણ કે તેમની આણ્વિય રચના અને ધ્રુવીયતા સમાન હોય છે.

(A) આદર્શ દ્રાવણ માટે નીચેની શરતોનું પાલન થવું જોઈએ:
$1$. $\Delta_{mix} H = 0$: મિશ્રણ પ્રક્રિયા દરમિયાન કોઈ ઉષ્માનું શોષણ કે ઉત્સર્જન થતું નથી.
$2$. $\Delta_{mix} V = 0$: દ્રાવણનું કુલ કદ એ ઘટકોના વ્યક્તિગત કદના સરવાળા જેટલું હોય છે.
$3$. $\Delta_{mix} S > 0$: મિશ્રણની એન્ટ્રોપી ધન હોય છે કારણ કે મિશ્રણ પ્રક્રિયા સિસ્ટમની અસ્તવ્યસ્તતામાં વધારો કરે છે.
$4$. $\Delta_{mix} G < 0$: મિશ્રણની ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ઋણ હોય છે,જે આદર્શ દ્રાવણના નિર્માણને સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા બનાવે છે.
આમ,ચારેય શરતો $(A, B, C, D)$ આદર્શ દ્રાવણ માટે સાચી છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવતા વાસ્તવિક દ્રાવણો માટે,દ્રાવ્ય-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ એ દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અથવા દ્રાવક-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ કરતા વધુ મજબૂત હોય છે.
આના પરિણામે દ્રાવણના કુલ કદમાં ઘટાડો થાય છે,એટલે કે $\Delta V_{\text{mix}} < 0$.
વધુમાં,મજબૂત બંધોનું નિર્માણ ઉર્જા મુક્ત કરે છે,જે પ્રક્રિયાને ઉષ્માક્ષેપક બનાવે છે,જેનો અર્થ છે કે $\Delta H_{\text{mix}} < 0$.

(C) આદર્શ દ્રાવણના નિર્માણ માટે,પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ છે,જેનો અર્થ છે કે $\Delta G < 0$.
આદર્શ દ્રાવણની વ્યાખ્યા મુજબ:
$\Delta H_{\text{mix}} = 0$
$\Delta V_{\text{mix}} = 0$
$\Delta H_{\text{mix}} = 0$ હોવાથી,સિસ્ટમ અને આસપાસના વાતાવરણ વચ્ચે કોઈ ઉષ્માનું આદાન-પ્રદાન થતું નથી,તેથી $\Delta S_{\text{surroundings}} = 0$.
મિશ્રણ ઘટકોની અસ્તવ્યસ્તતા વધારે છે,તેથી $\Delta S_{\text{system}} > 0$.
ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જા સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$.
$\Delta H = 0$ અને $\Delta S > 0$ હોવાથી,આપણને $\Delta G = -T\Delta S$ મળે છે,જે $0$ કરતા ઓછું (ઋણ) છે.

(D) જ્યારે $Acetone$ $(CH_3COCH_3)$ અને $Chloroform$ $(CHCl_3)$ ને મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ એસીટોનના ઓક્સિજન પરમાણુ અને ક્લોરોફોર્મના હાઇડ્રોજન પરમાણુ વચ્ચે આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
આ આંતરક્રિયા મૂળ $Acetone-Acetone$ અને $Chloroform-Chloroform$ આંતરક્રિયાઓ કરતા વધુ મજબૂત હોય છે.
પરિણામે,અણુઓની બાષ્પ બનવાની વૃત્તિ ઘટે છે,જે રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન તરફ દોરી જાય છે.

(A) રાઉલ્ટના નિયમ અને ડાલ્ટનના નિયમ મુજબ,બાષ્પ કલા $(Y_A)$ અને પ્રવાહી કલા $(X_A)$ ના મોલ અંશ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$Y_A = \frac{P_A^0 X_A}{P_{total}}$
$P_{total} = P_A^0 X_A + P_B^0 X_B$ હોવાથી:
$Y_A = \frac{P_A^0 X_A}{P_A^0 X_A + P_B^0 (1 - X_A)}$
અહીં $Y_A = 0.8$,$P_A^0 = 55$,અને $P_B^0 = 15$ આપેલ છે:
$0.8 = \frac{55 X_A}{55 X_A + 15(1 - X_A)}$
$0.8 = \frac{55 X_A}{40 X_A + 15}$
$32 X_A + 12 = 55 X_A$
$23 X_A = 12$
$X_A = \frac{12}{23} \approx 0.5217$

(A) $CS_{2}$ અને એસિટોનનું મિશ્રણ રાઉલ્ટના નિયમથી ધન વિચલન દર્શાવે છે.
ધન વિચલનમાં,દરેક ઘટકનું આંશિક દબાણ રાઉલ્ટના નિયમ દ્વારા અનુમાનિત દબાણ કરતા વધારે હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,આને $P_{CS_{2}} > P_{CS_{2}}^{o} \cdot X_{CS_{2}}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,જે ગ્રાફમાં $CS_{2}$ માટેનો આંશિક દબાણનો વક્ર આદર્શ સીધી રેખા (રાઉલ્ટનો નિયમ) ની ઉપર રહે છે,તે સાચું નિરૂપણ છે.

(C) જે મિશ્રણો $\Delta_{mix} H > 0$ દર્શાવે છે તે રાઉલ્ટના નિયમથી ધન વિચલન દર્શાવે છે.
આવા મિશ્રણોમાં,દ્રાવ્ય-દ્રાવક વચ્ચેના આંતરક્રિયાઓ શુદ્ધ ઘટકોમાં રહેલી દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ કરતા નબળી હોય છે.
આના પરિણામે મિશ્રણ કરતી વખતે ઉષ્માનું શોષણ થાય છે,જે પ્રક્રિયાને ઉષ્માશોષક $(\Delta_{mix} H > 0)$ બનાવે છે.
વિકલ્પ $(A)$ $(CHCl_3 + CH_3COCH_3)$ મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધને કારણે ઋણ વિચલન દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $(B)$ $(C_6H_5NH_2 + C_6H_5OH)$ એસિડ-બેઝ આંતરક્રિયાને કારણે ઋણ વિચલન દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $(C)$ $(C_2H_5OH + CH_3COCH_3)$ ધન વિચલન દર્શાવે છે કારણ કે જ્યારે એસિટોન ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે શુદ્ધ ઇથેનોલમાં રહેલા મજબૂત હાઇડ્રોજન બંધ તૂટી જાય છે અને નવી આંતરક્રિયાઓ નબળી હોય છે.
વિકલ્પ $(D)$ $(C_6H_6 + C_6H_5CH_3)$ આદર્શ દ્રાવણ બનાવે છે જેમાં $\Delta_{mix} H \approx 0$ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(A) જ્યારે દ્રાવ્ય અને દ્રાવકના અણુઓ વચ્ચેના આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળો શુદ્ધ ઘટકો (દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય અને દ્રાવક-દ્રાવક) વચ્ચેના આકર્ષણ બળો કરતા વધારે હોય ત્યારે રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન જોવા મળે છે.
જ્યારે ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ ને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે એસિટોનના ઓક્સિજન પરમાણુ અને ક્લોરોફોર્મના હાઈડ્રોજન પરમાણુ વચ્ચે પ્રબળ હાઈડ્રોજન બંધ રચાય છે.
આ વધેલા આંતરઆણ્વીય આકર્ષણને કારણે કુલ કદ અને બાષ્પ દબાણમાં ઘટાડો થાય છે,જે ઋણ વિચલનનું લક્ષણ છે.

(B) આદર્શ દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ જે સાંદ્રતાના સમગ્ર ગાળા દરમિયાન રાઉલ્ટના નિયમનું પાલન કરે છે.
આદર્શ દ્રાવણ માટે,મિશ્રણની એન્થાલ્પીમાં થતો ફેરફાર શૂન્ય હોય છે $(\Delta_{\text{mix}}H = 0)$,જેનો અર્થ છે કે મિશ્રણની પ્રક્રિયા દરમિયાન કોઈ ઉષ્માનું શોષણ કે ઉત્સર્જન થતું નથી.
વધુમાં,મિશ્રણનું કદ પણ શૂન્ય હોય છે $(\Delta_{\text{mix}}V = 0)$,જેનો અર્થ છે કે દ્રાવણનું કુલ કદ એ ઘટકોના વ્યક્તિગત કદના સરવાળા જેટલું જ હોય છે.
તેથી,સાચી શરત $\Delta_{\text{mix}}H = 0$ અને $\Delta_{\text{mix}}V = 0$ છે.

(B) ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ અને એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ એક એવું દ્રાવણ બનાવે છે જે રાઉલ્ટના નિયમથી ઋણ વિચલન દર્શાવે છે.
આનું કારણ એ છે કે ક્લોરોફોર્મ અને એસિટોન અણુઓ વચ્ચેના આંતરઆણ્વિય બળો,ખાસ કરીને હાઇડ્રોજન બંધનું નિર્માણ,શુદ્ધ ઘટકોમાં રહેલા વ્યક્તિગત આંતરઆણ્વિય બળો કરતા વધુ મજબૂત હોય છે.
આ વધેલું આકર્ષણ અણુઓની બાષ્પ બનવાની વૃત્તિને ઘટાડે છે,જેનાથી આદર્શ વર્તણૂકની સરખામણીમાં દ્રાવણનું કુલ બાષ્પ દબાણ ઘટે છે.