Ideal and Non-ideal solution Questions in Hindi

(A) राउल्ट के नियम के अनुसार,किसी घटक का आंशिक वाष्प दाब $P_i = P_i^{\circ} \times X_i$ द्वारा दिया जाता है।
सबसे पहले,बेंजीन $(C_6H_6)$ और टोल्यूनि $(C_7H_8)$ के मोलों की संख्या की गणना करें:
$n_{\text{benzene}} = \frac{78\,g}{78\,g/mol} = 1\,mol$.
$n_{\text{toluene}} = \frac{46\,g}{92\,g/mol} = 0.5\,mol$.
इसके बाद,बेंजीन का मोल अंश $(X_B)$ ज्ञात करें:
$X_B = \frac{n_{\text{benzene}}}{n_{\text{benzene}} + n_{\text{toluene}}} = \frac{1}{1 + 0.5} = \frac{1}{1.5} = \frac{2}{3}$.
अब,बेंजीन का आंशिक वाष्प दाब $(P_B)$ ज्ञात करें:
$P_B = P_B^{\circ} \times X_B = 75\,torr \times \frac{2}{3} = 50\,torr$.

(B) मेथनॉल का आंशिक दाब $= 2.619 \, kPa$
एथेनॉल का आंशिक दाब $= 4.556 \, kPa$
कुल दाब $= \text{मेथनॉल का आंशिक दाब} + \text{एथेनॉल का आंशिक दाब}$
कुल दाब $= 2.619 + 4.556 = 7.175 \, kPa$
माना $y_{methanol}$ वाष्प प्रावस्था में मेथनॉल का मोल अंश है।
$y_{methanol} = \frac{P_{methanol}}{P_{total}} = \frac{2.619}{7.175} = 0.365$
माना $y_{ethanol}$ वाष्प प्रावस्था में एथेनॉल का मोल अंश है।
$y_{ethanol} = \frac{P_{ethanol}}{P_{total}} = \frac{4.556}{7.175} = 0.635$
अतः,वाष्प का संघटन $0.365$ मेथनॉल और $0.635$ एथेनॉल है।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(B) राउल्ट का नियम उन तनु विलयनों के लिए मान्य है जिनमें अवाष्पशील,अन-विद्युत अपघट्य विलेय होते हैं। ऐसे विलयनों में विलेय का न तो संघनन होता है और न ही वियोजन,जिससे सही आणविक द्रव्यमान का निर्धारण संभव होता है। इसलिए,यह तनु विलयन में एक अन-विद्युत अपघट्य के लिए लागू होता है।

(B) सही उत्तर $(b)$ है।
बेंजीन और मेथनॉल के मिश्रण में,मेथनॉल के अणु हाइड्रोजन बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
जब बेंजीन मिलाया जाता है,तो यह इन हाइड्रोजन बंधों को तोड़ देता है,जिससे मिश्रण में अंतराआण्विक बल शुद्ध घटकों की तुलना में कमजोर हो जाते हैं।
अंतराआण्विक आकर्षण में इस कमी के कारण वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अपेक्षित मान से अधिक हो जाता है,जिसे धनात्मक विचलन कहा जाता है।

(D) एक आदर्श विलयन सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण करने पर एन्थैल्पी या आयतन में कोई परिवर्तन नहीं दिखाता है।
बेंजीन + टोल्यूनि,$n$-हेक्सेन + $n$-हेप्टेन,और एथिल ब्रोमाइड + एथिल आयोडाइड आदर्श विलयन के उदाहरण हैं क्योंकि घटकों के बीच अंतर-आणविक बल समान होते हैं।
$CCl_4 + CHCl_3$ एक अनादर्श विलयन है क्योंकि $CCl_4$ और $CHCl_3$ के बीच अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों में मौजूद बलों से भिन्न होते हैं,जिससे राउल्ट के नियम से विचलन होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ एक अनादर्श विलयन बनाते हैं जो राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
इस मिश्रण में,हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण क्लोरोफॉर्म और एसीटोन के बीच के $A-B$ अंतर-आणविक आकर्षण,$A-A$ और $B-B$ आकर्षणों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
इन मजबूत आकर्षणों के कारण,अणु एक-दूसरे के करीब आ जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप मिश्रण के कुल आयतन में कमी आती है।
इसलिए,$\Delta V_{mix} < 0$,जिसका अर्थ है कि विलयन का कुल आयतन व्यक्तिगत आयतनों के योग $(30 \ mL + 50 \ mL = 80 \ mL)$ से कम होगा।
अतः,मिश्रण का आयतन $< 80 \ mL$ होगा।

(B) आदर्श विलयन उन घटकों द्वारा बनता है जिनकी आणविक संरचना और ध्रुवीयता समान होती है,जिसके परिणामस्वरूप समान अंतर-आणविक बल होते हैं।
$CCl_4 + SiCl_4$,$C_2H_5Br + C_2H_5I$,और $C_6H_{14} + C_7H_{16}$ संरचनात्मक रूप से समान यौगिकों के जोड़े हैं जो आदर्श विलयन बनाते हैं।
$H_2O$ और $C_4H_9OH$ (ब्यूटेनॉल) आदर्श विलयन नहीं बनाते हैं क्योंकि उनके बीच मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो राउल्ट के नियम से महत्वपूर्ण विचलन की ओर ले जाता है।

(D) एक आदर्श विलयन वह विलयन है जो सभी तापमानों और सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है।
आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी $(\Delta H_{mix})$ $0$ होती है और मिश्रण का आयतन $(\Delta V_{mix})$ $0$ होता है।

(D) एक आदर्श विलयन उन घटकों द्वारा बनता है जिनकी आणविक संरचना और ध्रुवीयता समान होती है,जिसके परिणामस्वरूप समान अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं।
$C_2H_5Br$ और $C_2H_5I$,$C_6H_5Cl$ और $C_6H_5Br$,तथा $C_6H_6$ और $C_6H_5CH_3$ आदर्श विलयन बनाते हैं क्योंकि उनके घटक संरचनात्मक रूप से समान हैं।
हालाँकि,$C_2H_5I$ और $C_2H_5OH$ आदर्श विलयन नहीं बनाते हैं क्योंकि $C_2H_5OH$ में मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग होती है,जबकि $C_2H_5I$ में नहीं होती है।
अंतर-आणविक बलों में यह अंतर राउल्ट के नियम से महत्वपूर्ण विचलन का कारण बनता है।

(D) आदर्श विलयन निम्नलिखित गुण प्रदर्शित करते हैं:
$1$. वे सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करते हैं।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H = 0$। इसका अर्थ है कि विलयन के निर्माण के दौरान न तो ऊष्मा अवशोषित होती है और न ही उत्सर्जित।
$3$. मिश्रण के बाद आयतन में परिवर्तन शून्य होता है,अर्थात $\Delta_{mix} V = 0$। इसका तात्पर्य है कि विलयन का कुल आयतन व्यक्तिगत घटकों के आयतन के योग के बराबर होता है।
$4$. विलेय-विलेय और विलायक-विलायक के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल,विलेय-विलायक के बीच के आकर्षण बलों के लगभग समान होते हैं।

(C) विलयन का क्वथनांक उसके वाष्प दाब के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
जब मिश्रण का क्वथनांक दोनों घटकों के क्वथनांक से अधिक होता है,तो यह दर्शाता है कि विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित वाष्प दाब से कम है।
वाष्प दाब में यह कमी राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाने वाले अनादर्श विलयन की विशेषता है।

(D) राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाने वाले विलयन के लिए:
$1$. $A$ और $B$ के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल $A-A$ और $B-B$ के बीच के बलों से अधिक प्रबल होते हैं ($A-B > A-A$ और $B-B$).
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी में परिवर्तन ऋणात्मक होता है,$\Delta H_{mix} < 0$.
$3$. मिश्रण के आयतन में परिवर्तन ऋणात्मक होता है,$\Delta V_{mix} < 0$.
अतः,सही स्थिति यह है कि $A-B$ अन्योन्यक्रिया $A-A$ और $B-B$ अन्योन्यक्रिया से प्रबल होती है।

(C) वह विलयन जो राउल्ट के नियम का पालन करता है,आदर्श विलयन कहलाता है।
राउल्ट का नियम बताता है कि एक आदर्श विलयन के लिए,प्रत्येक घटक का आंशिक वाष्प दाब उसके मोल अंश के सीधे आनुपातिक होता है। चूँकि यह नियम आदर्श विलयन की परिभाषित विशेषता है,इसलिए सही उत्तर $C$ है।

(A) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण पर एन्थैल्पी या आयतन में कोई परिवर्तन नहीं दिखाता है।
$n$-हेक्सेन और $n$-हेप्टेन का मिश्रण आणविक संरचना और ध्रुवीयता में बहुत समान है,जिसके परिणामस्वरूप अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के समान ही होते हैं।
इसलिए,$n$-हेप्टेन और $n$-हेक्सेन का मिश्रण एक निकट-आदर्श विलयन बनाता है।

(A) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक के आकर्षण बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
एसीटोन $(CH_3)_2CO$ और इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के मिश्रण में,शुद्ध इथेनॉल में मौजूद हाइड्रोजन बॉन्डिंग एसीटोन मिलाने से बाधित हो जाती है,जिससे मिश्रण में आकर्षण बल कमजोर हो जाते हैं।
इसलिए,यह मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(D) एक आदर्श विलयन उन घटकों द्वारा बनता है जो संरचना और ध्रुवीयता में रासायनिक रूप से समान होते हैं,जिससे उनके बीच का अंतर-आणविक आकर्षण बल समान रहता है।
$C_2H_5Br$ और $C_2H_5I$,$C_2H_5Cl$ और $C_2H_5Br$,तथा $C_6H_6$ और $C_6H_5CH_3$ समजातीय श्रेणी या संरचनात्मक रूप से समान यौगिकों के जोड़े हैं,जो लगभग आदर्श विलयन बनाते हैं।
हालाँकि,$C_2H_5I$ (एक अल्काइल हैलाइड) और $C_2H_5OH$ (एक अल्कोहल) की ध्रुवीयता और अंतर-आणविक बल अलग-अलग होते हैं (अल्कोहल में हाइड्रोजन बॉन्डिंग होती है),इसलिए वे एक अनादर्श विलयन बनाते हैं।

(B) विलयन निर्माण की एन्थैल्पी व्यक्तिगत चरणों के एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग है:
$\Delta H_{soln} = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3$
हेस के नियम के अनुसार,कुल एन्थैल्पी परिवर्तन मध्यवर्ती चरणों के एन्थैल्पी परिवर्तनों का योग होता है:
$\Delta H_{soln} = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3$

(B) जब एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ को क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ मिलाया जाता है,तो एसीटोन के ऑक्सीजन परमाणु और क्लोरोफॉर्म के हाइड्रोजन परमाणु के बीच एक मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध बनता है।
यह अंतःक्रिया $A$ और $B$ के अणुओं के बीच के आकर्षण को व्यक्तिगत $A-A$ या $B-B$ अंतःक्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत बना देती है।
परिणामस्वरूप,दोनों घटकों की वाष्पित होने की प्रवृत्ति कम हो जाती है,जिससे आदर्श विलयन की तुलना में कम वाष्प दाब प्राप्त होता है।
इसलिए,यह मिश्रण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाता है।

(A) एक आदर्श विलयन तब बनता है जब घटक सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करते हैं।
एक आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी $(\Delta H_{mix})$ $0$ होती है क्योंकि घटकों के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के समान होते हैं।
मिश्रण का आयतन $(\Delta V_{mix})$ भी $0$ होता है क्योंकि मिश्रण के बाद कुल आयतन में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
इसलिए,$\Delta H_{mix} = \Delta V_{mix} = 0$.

(D) बेंजीन और टोल्यूनि की आणविक संरचना और ध्रुवीयता समान होती है।
जब इन्हें मिलाया जाता है,तो बेंजीन-बेंजीन,टोल्यूनि-टोल्यूनि और बेंजीन-टोल्यूनि के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल लगभग समान होते हैं।
इसलिए,यह मिश्रण एक आदर्श विलयन बनाता है और राउल्ट के नियम से व्यावहारिक रूप से कोई विचलन नहीं दर्शाता है।

(C) जो विलयन सांद्रता की प्रत्येक सीमा और सभी तापमानों पर राउल्ट के नियम का पालन नहीं करते हैं,उन्हें अनादर्श विलयन (Non-Ideal Solutions) कहा जाता है।
ये विलयन विलेय और विलायक के अणुओं के बीच के अंतर-आणविक बलों के आधार पर राउल्ट के नियम से धनात्मक या ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।

(A) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक के बीच की पारस्परिक क्रियाएं विलेय-विलेय और विलायक-विलायक पारस्परिक क्रियाओं से कमजोर होती हैं।
बेंजीन-क्लोरोफॉर्म मिश्रण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि घटकों के बीच मजबूत अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं,जिससे वाष्प दाब में कमी आती है।
इसलिए,जो मिश्रण धनात्मक विचलन नहीं दर्शाता है,वह बेंजीन-क्लोरोफॉर्म है।

(D) . $CHCl_3 + (CH_3)_2CO$: क्लोरोफॉर्म और एसीटोन के बीच मजबूत $H$-बॉन्डिंग बनने के कारण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन होता है।
$B$. $C_6H_6 + C_6H_5CH_3$: ये एक आदर्श विलयन बनाते हैं।
$C$. $H_2O + HCl$: यह मिश्रण मजबूत अंतःक्रियाओं के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाता है।
$D$. $CCl_4 + CHCl_3$: $CCl_4$ और $CHCl_3$ के बीच की अंतःक्रिया शुद्ध घटकों की तुलना में कमजोर होती है,जिससे यह राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(D) आदर्श विलयन निम्नलिखित विशेषताएँ प्रदर्शित करते हैं:
$1$. वे राउल्ट के नियम का पालन करते हैं,जिसका अर्थ है कि घटकों $A$ और $B$ का आंशिक दाब $P_A = P_A^o \times X_A$ और $P_B = P_B^o \times X_B$ होता है।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta H_{mix} = 0$।
$3$. मिश्रण का आयतन परिवर्तन शून्य होता है,अर्थात $\Delta V_{mix} = 0$।
$4$. विलेय-विलेय और विलायक-विलायक के बीच के अंतःआणविक आकर्षण बल,विलेय-विलायक के बीच के आकर्षण बलों के समान होते हैं।
चूंकि विकल्प $A$,$B$,और $C$ सभी आदर्श विलयन के गुण हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(A) आदर्श विलयन के लिए निम्नलिखित शर्तें पूरी होनी चाहिए:
$1$. यह सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी,$\Delta H_{mix} = 0$ होती है।
$3$. मिश्रण का आयतन,$\Delta V_{mix} = 0$ होता है।
$4$. मिश्रण की एन्ट्रॉपी,$\Delta S_{mix} > 0$ होती है (क्योंकि मिश्रण एक स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया है)।
अतः,कथन $\Delta S_{mix} = 0$ गलत है।

(A) बेंजीन और टोल्यूनि को मिलाने पर अणुओं के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बलों में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है।
चूंकि विलेय-विलेय,विलायक-विलायक और विलेय-विलायक के बीच की पारस्परिक क्रियाएं लगभग समान होती हैं,इसलिए वे एक आदर्श विलयन बनाते हैं।

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण पर एन्थैल्पी या आयतन में कोई परिवर्तन नहीं दिखाता है।
$1$. जल $+$ इथेनॉल हाइड्रोजन बंधन के विघटन के कारण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दिखाता है।
$2$. क्लोरोफॉर्म $+$ कार्बन टेट्राक्लोराइड राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दिखाता है।
$3$. जल $+$ हाइड्रोक्लोरिक अम्ल राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दिखाता है।
$4$. बेंजीन $+$ टोल्यूनि एक आदर्श विलयन बनाता है क्योंकि बेंजीन-बेंजीन,टोल्यूनि-टोल्यूनि और बेंजीन-टोल्यूनि के बीच आकर्षण के अंतर-आणविक बल लगभग समान होते हैं,क्योंकि वे संरचनात्मक रूप से समान हैं (केवल एक $-CH_3$ समूह द्वारा भिन्न हैं)।

(A) जब इथेनॉल को साइक्लोहेक्सेन के साथ मिलाया जाता है,तो इथेनॉल के अणुओं के बीच के मजबूत हाइड्रोजन बंधन साइक्लोहेक्सेन के अणुओं द्वारा बाधित हो जाते हैं।
परिणामस्वरूप,इथेनॉल और साइक्लोहेक्सेन $(A-B)$ के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध इथेनॉल $(A-A)$ या शुद्ध साइक्लोहेक्सेन $(B-B)$ के अणुओं के बीच के बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
यह वाष्प दाब में वृद्धि करता है और राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दर्शाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) एक आदर्श विलयन के लिए,निम्नलिखित शर्तें पूरी होनी चाहिए:-
$1. \Delta H_{mix} = 0$ (मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य है)
$2. \Delta V_{mix} = 0$ (मिश्रण का आयतन शून्य है)
$3. \Delta S_{mix} > 0$ (मिश्रण की एन्ट्रॉपी धनात्मक है)
$4. \Delta G_{mix} < 0$ (मिश्रण की गिब्स मुक्त ऊर्जा ऋणात्मक है)
चूंकि $\Delta H_{mix} = 0$ एक आदर्श विलयन की विशेषता है,इसलिए विकल्प $A$ सही है।

(C) आदर्श विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार,कुल वाष्प दाब $P_{total}$ इस प्रकार है:
$P_{total} = P_A^o \chi_A + P_B^o \chi_B$
दिया गया है:
$P_A^o = 70 \ torr$
$\chi_B = 0.2$
$\chi_A = 1 - 0.2 = 0.8$
$P_{total} = 84 \ torr$
मान रखने पर:
$84 = (70 \times 0.8) + (P_B^o \times 0.2)$
$84 = 56 + 0.2 P_B^o$
$28 = 0.2 P_B^o$
$P_B^o = \frac{28}{0.2} = 140 \ torr$
अतः,शुद्ध द्रव $B$ का वाष्प दाब $140 \ torr$ है।

(B) $1$. प्रत्येक घटक के मोल की गणना करें:
$n_{\text{heptane}} = \frac{25 \ g}{100 \ g \ mol^{-1}} = 0.25 \ mol$
$n_{\text{octane}} = \frac{35 \ g}{114 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.307 \ mol$
$2$. मोल अंश की गणना करें:
$n_{\text{total}} = 0.25 + 0.307 = 0.557 \ mol$
$x_{\text{heptane}} = \frac{0.25}{0.557} \approx 0.449$
$x_{\text{octane}} = \frac{0.307}{0.557} \approx 0.551$
$3$. राउल्ट के नियम का उपयोग करें:
$P_{\text{total}} = P^{\circ}_{\text{heptane}} \cdot x_{\text{heptane}} + P^{\circ}_{\text{octane}} \cdot x_{\text{octane}}$
$P_{\text{total}} = (105 \times 0.449) + (45 \times 0.551)$
$P_{\text{total}} = 47.145 + 24.795 = 71.94 \ kPa \approx 72.0 \ kPa$.

(D) कुल मोल $= 1 + 4 = 5 \ mol$।
हेप्टेन का मोल अंश $(X_A) = 1/5 = 0.2$।
ऑक्टेन का मोल अंश $(X_B) = 4/5 = 0.8$।
राउल्ट के नियम के अनुसार,विलयन का कुल वाष्प दाब है:
$P_{total} = X_A P_A^0 + X_B P_B^0$
$P_{total} = (0.2 \times 92) + (0.8 \times 31)$
$P_{total} = 18.4 + 24.8 = 43.2 \ mm \ Hg$।

(B) आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta H_{mix} = 0$।
विलयन का कुल एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H_{soln} = \Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3$ द्वारा दिया जाता है।
आदर्श विलयन के लिए $\Delta H_{soln} = 0$ होने के कारण,$\Delta H_1 + \Delta H_2 + \Delta H_3 = 0$ होता है।

(B) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक अन्योन्यक्रियाएं,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं। $Benzene-Methanol$ के मामले में,बेंजीन मिलाने से मेथेनॉल के अणुओं के बीच हाइड्रोजन आबंधन बाधित हो जाता है,जिससे अन्योन्यक्रियाएं कमजोर हो जाती हैं और धनात्मक विचलन प्राप्त होता है।

(B) राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक अन्योन्यक्रिया,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अन्योन्यक्रियाओं से अधिक मजबूत होती है।
एसीटोन-क्लोरोफॉर्म,क्लोरोफॉर्म-ईथर और क्लोरोफॉर्म-बेंजीन हाइड्रोजन बॉन्डिंग या मजबूत द्विध्रुव-द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाओं के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।
एसीटोन-बेंजीन राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि एसीटोन और बेंजीन के बीच की अन्योन्यक्रिया शुद्ध घटकों की अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती है।

(B) वाष्प अवस्था में,किसी घटक का मोल अंश उसके आंशिक दाब और विलयन के कुल दाब के अनुपात द्वारा दिया जाता है।
कुल दाब $P_{total} = P_{MeOH} + P_{EtOH} = 2.619 \ kPa + 4.556 \ kPa = 7.175 \ kPa$.
वाष्प अवस्था में $MeOH$ का मोल अंश $(y_{MeOH}) = \frac{P_{MeOH}}{P_{total}} = \frac{2.619}{7.175} = 0.365$.
वाष्प अवस्था में $EtOH$ का मोल अंश $(y_{EtOH}) = \frac{P_{EtOH}}{P_{total}} = \frac{4.556}{7.175} = 0.635$.

(C) माना $x$ और $y$ के शुद्ध वाष्प दाब क्रमशः $P_A^0$ और $P_B^0$ हैं।
प्रथम विलयन के लिए: $n_x = 1, n_y = 3$. कुल मोल = $4$.
मोल अंश: $X_x = 1/4, X_y = 3/4$.
$P_{total} = P_A^0 X_x + P_B^0 X_y \Rightarrow 550 = P_A^0(1/4) + P_B^0(3/4)$.
$P_A^0 + 3P_B^0 = 2200$ ... $(1)$
दूसरे विलयन के लिए: $n_x = 1, n_y = 4$. कुल मोल = $5$.
$P_{total} = 550 + 10 = 560 \ mm \ Hg$.
मोल अंश: $X_x = 1/5, X_y = 4/5$.
$560 = P_A^0(1/5) + P_B^0(4/5)$.
$P_A^0 + 4P_B^0 = 2800$ ... $(2)$
समीकरण $(2)$ में से $(1)$ घटाने पर:
$(P_A^0 + 4P_B^0) - (P_A^0 + 3P_B^0) = 2800 - 2200$.
$P_B^0 = 600 \ mm \ Hg$.
$P_B^0$ का मान $(1)$ में रखने पर:
$P_A^0 + 3(600) = 2200 \Rightarrow P_A^0 = 2200 - 1800 = 400 \ mm \ Hg$.
अतः,वाष्प दाब $400 \ mm \ Hg$ और $600 \ mm \ Hg$ हैं।

(B) $1$. बेंजीन $(C_6H_6)$ के मोल की गणना: $n_{benzene} = \frac{78 \ g}{78 \ g/mol} = 1 \ mol$.
$2$. टोल्यूनि $(C_7H_8)$ के मोल की गणना: $n_{toluene} = \frac{46 \ g}{92 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
$3$. बेंजीन का मोल अंश $(X_{benzene})$ ज्ञात करें: $X_{benzene} = \frac{n_{benzene}}{n_{benzene} + n_{toluene}} = \frac{1}{1 + 0.5} = \frac{1}{1.5} = \frac{2}{3}$.
$4$. राउल्ट के नियम का उपयोग करके बेंजीन का आंशिक वाष्प दाब $(P_{benzene})$ ज्ञात करें: $P_{benzene} = P^0_{benzene} \times X_{benzene} = 75 \ torr \times \frac{2}{3} = 50 \ torr$.

(A) राउल्ट के नियम के अनुसार,दो वाष्पशील घटकों $A$ और $B$ वाले विलयन का कुल दाब $P$ इस प्रकार दिया जाता है:
$P = P_A + P_B$
चूंकि $P_A = X_A P_A^o$ और $P_B = X_B P_B^o$,इसलिए:
$P = X_A P_A^o + X_B P_B^o$
$X_B = 1 - X_A$ प्रतिस्थापित करने पर:
$P = X_A P_A^o + (1 - X_A) P_B^o$
$P = X_A P_A^o + P_B^o - X_A P_B^o$
$P = X_A (P_A^o - P_B^o) + P_B^o$
यह समीकरण राउल्ट के नियम से प्राप्त होता है,जो $Ideal$ (आदर्श) विलयन को परिभाषित करता है।

(D) जब बेंजीन और टोल्यूनि के मिश्रण को $88 \, ^\circ C$ पर उबाला जाता है,तो विलयन का कुल वाष्प दाब बाहरी दाब के बराबर हो जाता है,जो $1 \, \text{atm} = 760 \, \text{torr}$ है।
आदर्श विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार: $P_S = P_A^0 X_A + P_B^0 X_B$
यहाँ,$P_S = 760 \, \text{torr}$,$P_A^0 = 900 \, \text{torr}$ (बेंजीन),$P_B^0 = 360 \, \text{torr}$ (टोल्यूनि),और $X_B = 1 - X_A$.
मान रखने पर: $760 = 900 X_A + 360(1 - X_A)$
$760 = 900 X_A + 360 - 360 X_A$
$400 = 540 X_A$
$X_A = \frac{400}{540} \approx 0.740$.

(A) एक अनादर्श विलयन राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन तब दर्शाता है जब विलेय $(A)$ और विलायक $(B)$ के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल शुद्ध घटकों ($A-A$ और $B-B$) के बीच के आकर्षण बलों की तुलना में अधिक प्रबल होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप आयतन में कमी $(\Delta V_{mix} < 0)$ होती है और ऊष्मा मुक्त होती है $(\Delta H_{mix} < 0)$।

(C) क्वथनांक वह तापमान है जिस पर विलयन का कुल वाष्प दाब बाहरी दाब के बराबर हो जाता है।
दिया गया है: $P_{\text{total}} = 1 \, \text{atm} = 760 \, \text{torr}$.
माना बेंजीन $(C_6H_6)$ का मोल अंश $x_B$ है और टोल्यूनि $(C_7H_8)$ का मोल अंश $x_T$ है।
चूंकि $x_B + x_T = 1$,इसलिए $x_T = 1 - x_B$.
राउल्ट के नियम के अनुसार: $P_{\text{total}} = P_B^0 x_B + P_T^0 x_T$.
मान रखने पर: $760 = 900 x_B + 360 (1 - x_B)$.
$760 = 900 x_B + 360 - 360 x_B$.
$760 - 360 = 540 x_B$.
$400 = 540 x_B$.
$x_B = \frac{400}{540} \approx 0.74$.

(D) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक के बीच के अंतर-आणविक बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
$A$,$B$,और $C$ (बेंजीन-क्लोरोफॉर्म,बेंजीन-एसीटोन और बेंजीन-एथेनॉल) धनात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।
$D$ (बेंजीन-कार्बन टेट्राक्लोराइड) एक आदर्श विलयन बनाता है क्योंकि $C_6H_6$ और $CCl_4$ के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के समान होते हैं।
अतः,यह धनात्मक विचलन नहीं दर्शाता है।

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है। एक आदर्श विलयन के लिए,निम्नलिखित शर्तें पूरी होनी चाहिए:
$1$. मिश्रण की एन्थैल्पी,$\Delta H_{mix} = 0$.
$2$. मिश्रण का आयतन,$\Delta V_{mix} = 0$.
$3$. मिश्रण की एन्ट्रॉपी,$\Delta S_{mix} > 0$.
$4$. मिश्रण की गिब्स ऊर्जा,$\Delta G_{mix} < 0$.
अतः,सही कथन यह है कि मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य है।

(B) राउल्ट के नियम के अनुसार,$P_{total} = P_A^0 X_A + P_B^0 X_B$.
$1:1$ मोलर अनुपात के लिए,$X_A = 1/2$ और $X_B = 1/2$:
$400 = P_A^0(1/2) + P_B^0(1/2) \implies P_A^0 + P_B^0 = 800$ (समीकरण $1$).
$1:2$ मोलर अनुपात के लिए,$X_A = 1/3$ और $X_B = 2/3$:
$350 = P_A^0(1/3) + P_B^0(2/3) \implies P_A^0 + 2P_B^0 = 1050$ (समीकरण $2$).
समीकरण $2$ में से समीकरण $1$ घटाने पर:
$(P_A^0 + 2P_B^0) - (P_A^0 + P_B^0) = 1050 - 800 \implies P_B^0 = 250 \ mm \ Hg$.
$P_B^0 = 250$ का मान समीकरण $1$ में रखने पर:
$P_A^0 + 250 = 800 \implies P_A^0 = 550 \ mm \ Hg$.
अतः,वाष्प दाब $550 \ mm \ Hg$ और $250 \ mm \ Hg$ हैं।

(D) एक आदर्श द्विआधारी तरल घोल राउल्ट के नियम का पालन करता है,जिसके अनुसार $P_A = P_A^0 X_A$ और $P_B = P_B^0 X_B$ होता है।
चूंकि $P_{total} = P_A + P_B = P_A^0 X_A + P_B^0 (1 - X_A) = (P_A^0 - P_B^0) X_A + P_B^0$ है,इसलिए कुल दबाव मोल अंश का एक रैखिक फलन है।
अतः,एक आदर्श घोल के लिए $P_A$ बनाम $X_A$,$P_B$ बनाम $X_B$,और $P_{total}$ बनाम $X_A$ के ग्राफ रैखिक होते हैं।
विकल्प $D$ कहता है कि $P_{total}$ बनाम $X_A$ का ग्राफ गैर-रैखिक है,जो एक आदर्श घोल के व्यवहार के विपरीत है।

(D) एक गैर-आदर्श विलयन ऋणात्मक विचलन तब दर्शाता है जब विलेय-विलायक अन्योन्यक्रिया,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत होती है।
$CH_3COCH_3$ (एसीटोन) और $CHCl_3$ (क्लोरोफॉर्म) के मिश्रण में,एसीटोन के ऑक्सीजन परमाणु और क्लोरोफॉर्म के हाइड्रोजन परमाणु के बीच एक मजबूत हाइड्रोजन बंध बनता है।
इसके परिणामस्वरूप मिश्रण के आयतन और एन्थैल्पी में कमी आती है,जिससे राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन होता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(D) एक आदर्श विलयन निम्नलिखित विशेषताओं द्वारा परिभाषित होता है:
$1$. $\Delta H_{mix} = 0$ (मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य है)।
$2$. $\Delta V_{mix} = 0$ (मिश्रण का आयतन शून्य है)।
$3$. $\Delta U_{mix} = 0$ (मिश्रण की आंतरिक ऊर्जा शून्य है)।
$4$. विलयन सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है,इसलिए $\Delta P = 0$।
हालाँकि,किसी भी स्वतःस्फूर्त मिश्रण प्रक्रिया के लिए,मिश्रण की एन्ट्रॉपी $\Delta S_{mix}$ हमेशा धनात्मक होती है।
चूंकि $\Delta G_{mix} = \Delta H_{mix} - T\Delta S_{mix}$,और $\Delta H_{mix} = 0$ जबकि $\Delta S_{mix} > 0$,इसलिए $\Delta G_{mix} = -T\Delta S_{mix} < 0$ होता है।
अतः,कथन $\Delta G_{mix} = 0$ गलत है।

(C) राउल्ट के नियम के अनुसार,वाष्प अवस्था में किसी घटक का आंशिक दाब $P_i = P^o_i X_i$ द्वारा दिया जाता है।
चूंकि मिश्रण $1:1$ मोलर है,इसलिए तरल अवस्था में मोल अंश समान हैं $(X_{\text{benzene}} = X_{\text{toluene}} = 0.5)$।
कुल दाब $P = P^o_{\text{benzene}} X_{\text{benzene}} + P^o_{\text{toluene}} X_{\text{toluene}}$ है।
वाष्प अवस्था में मोल अंश $Y_i = \frac{P_i}{P} = \frac{P^o_i X_i}{P}$ है।
चूंकि $X_{\text{benzene}} = X_{\text{toluene}}$ है,इसलिए जिस घटक का शुद्ध वाष्प दाब $(P^o)$ अधिक होगा,उसका वाष्प अवस्था में मोल अंश अधिक होगा।
$P^o_{\text{benzene}} = 12.8\ kPa$ और $P^o_{\text{toluene}} = 3.85\ kPa$ दिया गया है,इसलिए बेंजीन अधिक वाष्पशील है।
अतः,वाष्प में बेंजीन का प्रतिशत अधिक होगा।

(D) एक आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी में परिवर्तन $(\Delta H_{mix})$ $0$ होता है,मिश्रण के आयतन में परिवर्तन $(\Delta V_{mix})$ $0$ होता है,और दाब विचलन $(\Delta P)$ $0$ होता है।
हालाँकि,किसी भी स्वतःस्फूर्त मिश्रण प्रक्रिया के लिए,मिश्रण की एन्ट्रॉपी में परिवर्तन $(\Delta S_{mix})$ हमेशा $0$ से अधिक होता है $(\Delta S_{mix} > 0)$.