Ideal and Non-ideal solution Questions in Hindi

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H = 0$।
साथ ही,मिश्रण का आयतन परिवर्तन भी शून्य होता है,अर्थात $\Delta_{mix} V = 0$।
हालाँकि,किसी भी मिश्रण प्रक्रिया के लिए मिश्रण की एन्ट्रॉपी $(\Delta_{mix} S)$ हमेशा शून्य से अधिक होती है और स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया के लिए मिश्रण की गिब्स मुक्त ऊर्जा $(\Delta_{mix} G)$ हमेशा शून्य से कम होती है।

(A) जब कोई विलयन राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है:
$1$. $A-A$ और $B-B$ के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल $A-B$ के बीच के बलों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी धनात्मक होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H > 0$।
$3$. मिश्रण का आयतन धनात्मक होता है,अर्थात $\Delta_{mix} V > 0$।
अतः विकल्प $A$,$B$ और $C$ तीनों सही हैं।

(N/A) अल्कोहल और पानी दोनों में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने की प्रबल प्रवृत्ति होती है। दोनों को मिलाने पर,अल्कोहल और $H_2O$ अणुओं के बीच $H$-बंधों के निर्माण के परिणामस्वरूप एक विलयन बनता है। हालाँकि,ये अन्योन्यक्रियाएं शुद्ध $H_2O$ की तुलना में कमजोर और कम व्यापक होती हैं। इस प्रकार,वे आदर्श व्यवहार से धनात्मक विचलन दर्शाते हैं। इसके परिणामस्वरूप,अल्कोहल और पानी के विलयन का वाष्प दाब शुद्ध पानी और अल्कोहल की तुलना में अधिक और क्वथनांक कम होता है।

(N/A) राउल्ट के नियम के अनुसार,किसी भी विलयन में प्रत्येक वाष्पशील घटक का आंशिक वाष्प दाब उसके मोल अंश के सीधे आनुपातिक होता है। जो विलयन सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करते हैं,उन्हें आदर्श विलयन कहा जाता है। जो विलयन राउल्ट के नियम का पालन नहीं करते (अनादर्श विलयन),उनका वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित वाष्प दाब से या तो अधिक या कम होता है। यदि वाष्प दाब अधिक है,तो विलयन धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है,और यदि यह कम है,तो विलयन राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
आदर्श विलयन के मामले में,विलयन बनाने के लिए शुद्ध घटकों के मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta_{mix} H = 0$.
धनात्मक विचलन दिखाने वाले विलयनों के मामले में,विलेय और विलायक के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के बीच के बलों की तुलना में कमजोर होते हैं। अतः,ऊष्मा का अवशोषण होता है और $\Delta_{mix} H = \text{Positive}$.
ऋणात्मक विचलन दिखाने वाले विलयनों के मामले में,विलेय और विलायक के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के बीच के बलों की तुलना में मजबूत होते हैं। अतः,ऊष्मा का उत्सर्जन होता है और $\Delta_{mix} H = \text{Negative}$.

(A) हेप्टेन का वाष्प दाब $(p_{1}^{o}) = 105.2 \, kPa$
ऑक्टेन का वाष्प दाब $(p_{2}^{o}) = 46.8 \, kPa$
हेप्टेन का मोलर द्रव्यमान $(C_{7}H_{16}) = 100 \, g \, mol^{-1}$
हेप्टेन के मोलों की संख्या $(n_{1}) = 0.26 \, mol$
ऑक्टेन का मोलर द्रव्यमान $(C_{8}H_{18}) = 114 \, g \, mol^{-1}$
ऑक्टेन के मोलों की संख्या $(n_{2}) \approx 0.307 \, mol$
हेप्टेन का मोल अंश $(x_{1}) \approx 0.4586$
ऑक्टेन का मोल अंश $(x_{2}) \approx 0.5414$
कुल वाष्प दाब $(p_{total}) = x_{1}p_{1}^{o} + x_{2}p_{2}^{o} = 73.58 \, kPa$
जो लगभग $73.43 \, kPa$ है।

(N/A) आदर्श व्यवहार से विचलन निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक संरचना के लिए कुल दाब $p_{total} = p_{acetone} + p_{chloroform}$ की गणना करते हैं:

$100 \times x_{acetone}$	$0, 11.8, 23.4, 36.0, 50.8, 85.2, 64.5, 72.1$
$p_{total} / mm \, Hg$	$632.8, 603.0, 579.5, 562.1, 580.4, 599.5, 615.3, 641.8$

$x_{acetone}$ के विरुद्ध प्रायोगिक $p_{total}$ का आलेख खींचने पर,हम देखते हैं कि वक्र आदर्श विलयन के लिए अपेक्षित सीधी रेखा के नीचे स्थित है। यह दर्शाता है कि एसीटोन और क्लोरोफॉर्म का मिश्रण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(N/A) वाष्प दाब वह दाब है जो किसी दिए गए तापमान पर द्रव के साथ साम्यावस्था में मौजूद द्रव की वाष्प द्वारा लगाया जाता है।
आदर्श विलयन वह विलयन है जो सभी तापमानों पर और सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
एक आदर्श विलयन के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी $(\Delta_{mix}H = 0)$ और मिश्रण का आयतन $(\Delta_{mix}V = 0)$ शून्य होता है।

(N/A) जो विलयन सांद्रता की पूरी परास में राउल्ट के नियम का पालन नहीं करते हैं,उन्हें अनादर्श विलयन कहा जाता है।
ऐसे विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित वाष्प दाब से या तो अधिक होता है या कम। यदि यह अधिक है,तो विलयन धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है और यदि यह कम है,तो यह राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
धनात्मक विचलन:
इस स्थिति में,$A-B$ अन्योन्यक्रियाएं $A-A$ या $B-B$ के बीच की अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं। विलेय-विलायक अणुओं के बीच के अंतराआण्विक आकर्षण बल विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अणुओं के बीच के बलों की तुलना में कमजोर होते हैं। परिणामस्वरूप,$A$ (या $B$) के अणु शुद्ध अवस्था की तुलना में अधिक आसानी से पलायन करते हैं,जिससे वाष्प दाब बढ़ जाता है।
उदाहरण: एथेनॉल और एसीटोन का मिश्रण।
ऋणात्मक विचलन:
इस स्थिति में,$A-B$ अन्योन्यक्रियाएं $A-A$ या $B-B$ के बीच की अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत होती हैं। विलेय-विलायक अणुओं के बीच के अंतराआण्विक आकर्षण बल विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अणुओं के बीच के बलों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। यह अणुओं के पलायन की प्रवृत्ति को कम कर देता है,जिससे वाष्प दाब कम हो जाता है।
उदाहरण: फिनोल और एनिलीन या क्लोरोफॉर्म और एसीटोन का मिश्रण।

(N/A) अनादर्श विलयन वह विलयन है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन नहीं करता है।
अनादर्श विलयन में,विलेय-विलेय $(A-A)$ और विलायक-विलायक $(B-B)$ अन्योन्यक्रियाएं विलेय-विलायक $(A-B)$ अन्योन्यक्रियाओं से भिन्न होती हैं।
धनात्मक विचलन तब होता है जब विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित वाष्प दाब से अधिक होता है।
यह तब होता है जब विलेय-विलायक $(A-B)$ अन्योन्यक्रियाएं विलेय-विलेय $(A-A)$ और विलायक-विलायक $(B-B)$ अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं।
परिणामस्वरूप,अणु वाष्प अवस्था में अधिक आसानी से पलायन करते हैं,जिससे कुल वाष्प दाब में वृद्धि होती है,$\Delta H_{mix} > 0$ (ऊष्माशोषी) और $\Delta V_{mix} > 0$ (आयतन में वृद्धि)।

(A) आदर्श विलयन वह विलयन है जो सांद्रता की पूरी परास में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
आदर्श विलयन के लिए,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अणुओं के बीच के अंतर-आणविक आकर्षण बल,विलेय-विलायक अणुओं के बीच के आकर्षण बल के लगभग बराबर होते हैं।
परिणामस्वरूप,मिश्रण प्रक्रिया के दौरान न तो ऊष्मा उत्सर्जित होती है और न ही अवशोषित,इसलिए $\Delta H_{mix} = 0$ होता है।
साथ ही,मिश्रण करने पर विलयन के कुल आयतन में कोई परिवर्तन नहीं होता है,इसलिए $\Delta V_{mix} = 0$ होता है।

(N/A) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है। एक आदर्श विलयन में,विलेय-विलेय $(A-A)$ और विलायक-विलायक $(B-B)$ अंतःक्रियाएं विलेय-विलायक $(A-B)$ अंतःक्रियाओं के समान होती हैं। परिणामस्वरूप,मिश्रण की एन्थैल्पी $(\Delta_{mix}H = 0)$ और मिश्रण का आयतन $(\Delta_{mix}V = 0)$ शून्य होता है।
एक अनादर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन नहीं करता है। इन विलयनों में,विलेय-विलायक $(A-B)$ अंतःक्रियाएं विलेय-विलेय $(A-A)$ और विलायक-विलायक $(B-B)$ अंतःक्रियाओं की तुलना में या तो अधिक मजबूत या कमजोर होती हैं। यह राउल्ट के नियम से विचलन की ओर ले जाता है:
$1$. धनात्मक विचलन: $A-B$ अंतःक्रियाएं $A-A$ और $B-B$ अंतःक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\Delta_{mix}H > 0$ और $\Delta_{mix}V > 0$ होता है।
$2$. ऋणात्मक विचलन: $A-B$ अंतःक्रियाएं $A-A$ और $B-B$ अंतःक्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत होती हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\Delta_{mix}H < 0$ और $\Delta_{mix}V < 0$ होता है।

(B) 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।
$Ethanol + Acetone$ के मिश्रण में,एसीटोन मिलाने से इथेनॉल के अणुओं के बीच के हाइड्रोजन बंध कमजोर हो जाते हैं,जिससे शुद्ध इथेनॉल की तुलना में विलयन में अंतर-आणविक बल कमजोर हो जाते हैं।
अतः,यह मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(A) दिया गया है: $P_{A}^{0} = 21 \ kPa$ और $P_{B}^{0} = 18 \ kPa$।
$A$ के मोल $(n_{A})$ = $1 \ mol$,$B$ के मोल $(n_{B})$ = $2 \ mol$।
कुल मोल = $1 + 2 = 3 \ mol$।
$A$ का मोल अंश $(X_{A})$ = $\frac{1}{3}$ और $B$ का मोल अंश $(X_{B})$ = $\frac{2}{3}$।
आदर्श विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार: $P_{T} = X_{A} P_{A}^{0} + X_{B} P_{B}^{0}$।
$P_{T} = (\frac{1}{3} \times 21) + (\frac{2}{3} \times 18)$।
$P_{T} = 7 + 12 = 19 \ kPa$।

(A) टोल्यूनि और बेंजीन का मिश्रण एक आदर्श विलयन बनाता है। $p_{B}^{\circ}$ और $p_{T}^{\circ}$ क्रमशः शुद्ध बेंजीन और टोल्यूनि के वाष्प दाब हैं।
राउल्ट के नियम के अनुसार,$p_{\text{total}} = \chi_{B} p_{B}^{\circ} + \chi_{T} p_{T}^{\circ}$.
हम जानते हैं कि $\chi_{B} + \chi_{T} = 1$,इसलिए $\chi_{T} = 1 - \chi_{B}$.
इस मान को समीकरण में रखने पर: $p_{\text{total}} = \chi_{B} p_{B}^{\circ} + (1 - \chi_{B}) p_{T}^{\circ}$.
पदों को व्यवस्थित करने पर: $p_{\text{total}} = p_{T}^{\circ} + (p_{B}^{\circ} - p_{T}^{\circ}) \chi_{B}$.
इस समीकरण की तुलना सरल रेखा के समीकरण $y = mx + c$ से करने पर,जहाँ $y = p_{\text{total}}$ और $x = \chi_{B}$,ढाल $m = (p_{B}^{\circ} - p_{T}^{\circ})$ प्राप्त होती है।

(B) राउल्ट के नियम के अनुसार,कुल दाब $P_{total} = P_{toluene}^0 \chi_{toluene} + P_{benzene}^0 \chi_{benzene}$ होता है।
चूंकि मिश्रण $1 \ atm$ दाब पर $100^{\circ} C$ पर उबलता है,इसलिए $P_{total} = 1.013 \ bar$ है।
माना $\chi_{toluene} = x$,तो $\chi_{benzene} = 1 - x$ है।
मान रखने पर: $1.013 = 0.742x + 1.800(1 - x)$।
$1.013 = 0.742x + 1.800 - 1.800x$।
$1.013 - 1.800 = (0.742 - 1.800)x$।
$-0.787 = -1.058x$।
$x = \frac{0.787}{1.058} \approx 0.744$।

(A) एक आदर्श विलयन के लिए,घटकों के बीच की पारस्परिक क्रियाएं शुद्ध घटकों के भीतर की पारस्परिक क्रियाओं के समान होती हैं।
अतः,मिश्रण की एन्थैल्पी,$\Delta H_{\text{mix}} = 0$ होती है।
इसी प्रकार,मिश्रण का आयतन,$\Delta V_{\text{mix}} = 0$ होता है।
इसका अर्थ है कि मिश्रण बनाने पर न तो ऊष्मा अवशोषित होती है और न ही उत्सर्जित होती है,और विलयन का कुल आयतन व्यक्तिगत घटकों के आयतन के योग के बराबर होता है।

(A) मान लीजिए शुद्ध $A$ का वाष्प दाब $P_{A}^0$ और शुद्ध $B$ का $P_{B}^0$ है।
राउल्ट के नियम के अनुसार,$P_{total} = X_{A}P_{A}^0 + X_{B}P_{B}^0$.
प्रथम स्थिति के लिए: $0.7P_{A}^0 + 0.3P_{B}^0 = 350$ $(i)$
द्वितीय स्थिति के लिए: $0.2P_{A}^0 + 0.8P_{B}^0 = 410$ $(ii)$
समीकरण $(i)$ को $8$ से और समीकरण $(ii)$ को $3$ से गुणा करने पर:
$5.6P_{A}^0 + 2.4P_{B}^0 = 2800$ $(iii)$
$0.6P_{A}^0 + 2.4P_{B}^0 = 1230$ $(iv)$
समीकरण $(iii)$ में से $(iv)$ को घटाने पर:
$5.0P_{A}^0 = 1570$
$P_{A}^0 = 314 \ mm \ Hg$.

(D) राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाने वाले विलयन के लिए,घटकों के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप अणुओं की वाष्प अवस्था में जाने की प्रवृत्ति कम हो जाती है,जिससे कुल वाष्प दाब कम हो जाता है: $P_{T} < P_{A}^{0} X_{A} + P_{B}^{0} X_{B}$.
चूंकि वाष्प दाब कम हो जाता है,इसलिए विलयन को वायुमंडलीय दाब तक पहुँचने के लिए अधिक ऊष्मा की आवश्यकता होती है,जिससे क्वथनांक में वृद्धि होती है।
अतः,सही विशेषताएँ घटा हुआ वाष्प दाब और बढ़ा हुआ क्वथनांक हैं।

(D) एक मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब दिखाता है जब विलेय-विलायक अंतर-आणविक आकर्षण बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक आकर्षण बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
$(CH_3)_2 CO$ (एसीटोन) और $CS_2$ (कार्बन डाइसल्फाइड) के मिश्रण में,एसीटोन अणुओं के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण और $CS_2$ अणुओं के बीच परिक्षेपण बल,एसीटोन और $CS_2$ अणुओं के बीच के आकर्षण से अधिक मजबूत होते हैं।
इसलिए,$(CH_3)_2 CO + CS_2$ राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।

(C) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब होता है जब विलेय-विलायक के बीच के अंतराण्विक बल,विलेय-विलेय और विलायक-विलायक के बीच के बलों से कमजोर होते हैं।
$A$. कार्बन टेट्राक्लोराइड $(CCl_4)$ + मेथनॉल $(CH_3OH)$: धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है क्योंकि मेथनॉल के हाइड्रोजन बंधन $CCl_4$ द्वारा बाधित होते हैं।
$B$. कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ + एसीटोन $(CH_3COCH_3)$: धनात्मक विचलन प्रदर्शित करता है क्योंकि द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण कमजोर हो जाते हैं।
$C$. बेंजीन + टोल्यूनि: एक आदर्श विलयन बनाते हैं।
$D$. फिनोल + एनीलिन: फिनोल और एनीलिन के बीच मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनने के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।
अतः,धनात्मक विचलन प्रदर्शित करने वाले मिश्रण $A$ और $B$ हैं।

(D) शुद्ध द्रव $A$ का वाष्प दाब $P_A^0 = 20 \ Torr$ है।
सममोलर विलयन के लिए,$X_A = 0.5$ और $X_B = 0.5$ है। कुल वाष्प दाब $P_{\text{Total}} = P_A^0 X_A + P_B^0 X_B = 45 \ Torr$ है।
मान रखने पर: $45 = 20(0.5) + P_B^0(0.5) \implies 45 = 10 + 0.5 P_B^0 \implies 35 = 0.5 P_B^0 \implies P_B^0 = 70 \ Torr$ है।
नए विलयन के लिए,$P_{\text{Total}} = 22.5 \ Torr = P_A^0 X_A + P_B^0 X_B$ है।
चूंकि $X_A + X_B = 1$ है,इसलिए $X_B = 1 - X_A$ है।
$22.5 = 20 X_A + 70(1 - X_A) \implies 22.5 = 20 X_A + 70 - 70 X_A$ है।
$50 X_A = 47.5 \implies X_A = 0.95$ है।
अतः $X_B = 1 - 0.95 = 0.05$ है।
इसलिए,$\frac{x_A}{x_B} = \frac{0.95}{0.05} = 19$ है।

(C) आदर्श विलयन के लिए,कुल वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा दिया जाता है: $P_{T} = P_{A}^{\circ} X_{A} + P_{B}^{\circ} X_{B}$.
चूंकि $X_{B} = 1 - X_{A}$,इसलिए $P_{T} = P_{A}^{\circ} X_{A} + P_{B}^{\circ} (1 - X_{A})$.
पहले विलयन के लिए: $0.3 = P_{A}^{\circ} (0.25) + P_{B}^{\circ} (0.75) \implies 1.2 = P_{A}^{\circ} + 3 P_{B}^{\circ} \quad (I)$.
दूसरे विलयन के लिए: $0.4 = P_{A}^{\circ} (0.50) + P_{B}^{\circ} (0.50) \implies 0.8 = P_{A}^{\circ} + P_{B}^{\circ} \quad (II)$.
समीकरण $(I)$ से $(II)$ को घटाने पर: $2 P_{B}^{\circ} = 0.4 \implies P_{B}^{\circ} = 0.2 \ bar$.

(C) राउल्ट के नियम के अनुसार,आंशिक दाब $P_A = x_A P_A^o$ और $P_B = x_B P_B^o$ हैं।
वाष्प अवस्था में,$P_A = y_A P_{total}$ और $P_B = y_B P_{total}$ हैं।
इसलिए,$\frac{y_A}{y_B} = \frac{P_A}{P_B} = \frac{x_A P_A^o}{x_B P_B^o} = \left(\frac{P_A^o}{P_B^o}\right) \left(\frac{x_A}{x_B}\right)$।
यहाँ $P_A^o = 350 \ mm \ Hg$ और $P_B^o = 750 \ mm \ Hg$ है,इसलिए $\frac{P_A^o}{P_B^o} = \frac{350}{750} < 1$ है।
अतः,$\frac{y_A}{y_B} < \frac{x_A}{x_B}$,जिसका अर्थ है कि $\frac{x_A}{x_B} > \frac{y_A}{y_B}$।

(B)

$X$	$Y$
$n_x = 5$	$n_y = 10$
$P_x^0 = 63 \ torr$	$P_y^0 = 78 \ torr$

$X$ का मोल अंश $(x_x)$ = $\frac{5}{5+10} = \frac{1}{3}$
$Y$ का मोल अंश $(x_y)$ = $\frac{10}{5+10} = \frac{2}{3}$
राउल्ट के नियम के अनुसार,परिकलित वाष्प दाब $(P_{s(calc.)})$ है:
$P_{s(calc.)} = P_x^0 x_x + P_y^0 x_y$
$P_{s(calc.)} = (63 \times \frac{1}{3}) + (78 \times \frac{2}{3})$
$P_{s(calc.)} = 21 + 52 = 73 \ torr$
दिया गया प्रेक्षित वाष्प दाब $(P_{s(obs.)})$ = $70 \ torr$
चूंकि $P_{s(obs.)} < P_{s(calc.)}$,विलयन राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाता है।

(B) राउल्ट के नियम का उपयोग करके सैद्धांतिक वाष्प दाब की गणना करें: $P_{\text{calc}} = X_A P^{\circ}_A + X_B P^{\circ}_B = 0.1(300) + 0.9(800) = 30 + 720 = 750 \ torr$.
चूंकि प्रेक्षित दाब $P_{\text{obs}} = 720 \ torr$,$P_{\text{calc}} = 750 \ torr$ से कम है,इसलिए विलयन राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन दर्शाता है।
ऋणात्मक विचलन दर्शाने वाले विलयनों के लिए,$\Delta H_{\text{mix}} < 0$ और $\Delta V_{\text{mix}} < 0$ होता है।

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है।
समान आणविक संरचना और ध्रुवीयता वाले तरल पदार्थों के मिश्रण आदर्श विलयन बनाते हैं।
बेंजीन $(C_6H_6)$ और टोल्यूनि $(C_6H_5CH_3)$ की संरचना और अंतर-आणविक बल समान होते हैं,इसलिए वे एक आदर्श विलयन बनाते हैं और राउल्ट के नियम का पालन करते हैं।
क्लोरोफॉर्म + एसीटोन,कार्बन डाइसल्फाइड + एसीटोन और एथेनॉल + एसीटोन गैर-आदर्श विलयनों के उदाहरण हैं जो राउल्ट के नियम से विचलन दिखाते हैं।

(A) एक मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन तब प्रदर्शित करता है जब घटकों के बीच अंतर-आणविक बल शुद्ध घटकों के बलों की तुलना में कमजोर होते हैं।
$Ethanol$ और $Acetone$ के मिश्रण में,$Ethanol$ अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग $Acetone$ मिलाने से बाधित हो जाती है,जिससे कमजोर अंतःक्रियाएं होती हैं।
इसलिए,विलयन का कुल वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित दाब से अधिक होता है।
$Benzene$ और $Toluene$ एक आदर्श विलयन बनाते हैं।
$Chloroform$ और $Acetone$ उनके बीच मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।
$Phenol$ और $Aniline$ भी ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।

(D) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है।
द्रवों के मिश्रण जो संरचनात्मक रूप से समान होते हैं और जिनमें समान अंतर-आणविक बल होते हैं,वे आदर्श विलयन बनाते हैं।
$Benzene$ और $toluene$ की संरचनाएं समान होती हैं और उनमें समान अंतर-आणविक बल होते हैं,इसलिए वे एक आदर्श विलयन बनाते हैं और राउल्ट के नियम का पालन करते हैं।
$Phenol$ और $aniline$ हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं।
$Chloroform$ और $acetone$ हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं।
$Ethanol$ और $acetone$ हाइड्रोजन बॉन्डिंग के टूटने के कारण धनात्मक विचलन दिखाते हैं।

(A) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण करने पर एन्थैल्पी $(\Delta H_{mix} = 0)$ या आयतन $(\Delta V_{mix} = 0)$ में कोई परिवर्तन नहीं दिखाता है।
बेंजीन और टोल्यूनि की आणविक संरचना और ध्रुवीयता समान होती है,जिसके परिणामस्वरूप घटकों के बीच समान अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं।
इसलिए,बेंजीन और टोल्यूनि का मिश्रण लगभग एक आदर्श विलयन के रूप में व्यवहार करता है।

(D) $(1)$ आदर्श विलयन तापमान और सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करते हैं: यह कथन सत्य है।
$(2)$ आदर्श विलयन के लिए,$\Delta_{\text{mix}}V = 0$: यह कथन सत्य है। आदर्श विलयन में मिश्रण के दौरान आयतन में परिवर्तन शून्य होता है।
$(3)$ अनादर्श विलयन सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन नहीं करते हैं: यह कथन सत्य है। अनादर्श विलयन घटकों के बीच अंतर-आणविक बलों में अंतर के कारण राउल्ट के नियम से विचलन प्रदर्शित करते हैं।
$(4)$ अनादर्श विलयन का वाष्प दाब हमेशा शुद्ध घटकों के वाष्प दाब के बीच स्थित होता है: यह कथन गलत है। अनादर्श विलयन में,वाष्प दाब शुद्ध घटकों के वाष्प दाब से अधिक (धनात्मक विचलन) या कम (ऋणात्मक विचलन) हो सकता है।

(D) आदर्श विलयन के लिए,वाष्प दाब हमेशा शुद्ध घटकों के वाष्प दाब के बीच में होता है। इसलिए,यह कथन कि यह शुद्ध घटकों से अधिक या कम होता है,गलत है।

(A) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन में,विलेय-विलायक अंतर-आणविक बल विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अंतःक्रियाओं की तुलना में कमजोर होते हैं।
$Ethanol + Acetone$ धनात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि शुद्ध एथेनॉल में हाइड्रोजन बंधन एसीटोन के मिलाने से बाधित हो जाता है।
$Chloroform + Acetone$ ऋणात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि उनके बीच मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनता है।
$Benzene + Toluene$ एक आदर्श विलयन बनाता है।
$Phenol + Aniline$ ऋणात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि दोनों घटकों के बीच मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनता 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।
बेंजीन और टोल्यूनि की आणविक संरचना और अंतर-आणविक बल समान होते हैं,जिससे उनका मिश्रण लगभग एक आदर्श विलयन की तरह व्यवहार करता है।
क्लोरोफॉर्म और एसीटोन हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं।
फिनोल और एनिलीन मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं।
एथेनॉल और एसीटोन हाइड्रोजन बॉन्ड के टूटने के कारण धनात्मक विचलन दिखाते हैं।

(C) एक अनादर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन नहीं करता है।
क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करने वाला एक अनादर्श विलयन बनाते हैं।
इसका कारण यह है कि क्लोरोफॉर्म और एसीटोन के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग शुद्ध घटकों में मौजूद अंतर-आणविक बलों की तुलना में अधिक मजबूत होती है।
क्लोरोबेंजीन और ब्रोमोबेंजीन,बेंजीन और टोल्यूनि,तथा ब्रोमोएथेन और क्लोरोएथेन आदर्श विलयन के उदाहरण हैं।

(C) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण पर आयतन या एन्थैल्पी में कोई परिवर्तन नहीं दिखाता है ($\Delta V_{mix} = 0$ और $\Delta H_{mix} = 0$)।
$n-hexane$ और $n-heptane$ संरचनात्मक रूप से समान हैं और समान अंतर-आणविक बल रखते हैं,जो एक आदर्श विलयन बनाते हैं।
$Acetone + Chloroform$ हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण ऋणात्मक विचलन दिखाता है।
$Acetone + Ethanol$ और $Phenol + Aniline$ अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं में परिवर्तन के कारण क्रमशः धनात्मक और ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है और मिश्रण पर एन्थैल्पी $(\Delta H_{mix} = 0)$ या आयतन $(\Delta V_{mix} = 0)$ में कोई परिवर्तन नहीं दर्शाता है।
बेंजीन और टोल्यूनि एक आदर्श विलयन बनाते हैं क्योंकि बेंजीन-बेंजीन,टोल्यूनि-टोल्यूनि और बेंजीन-टोल्यूनि के बीच के अंतर-आणविक बल लगभग समान होते हैं।
क्लोरोफॉर्म और एसीटोन ऋणात्मक विचलन दिखाते हैं,जबकि एथेनॉल और एसीटोन,तथा जल और एथेनॉल राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दिखाते हैं।

(D) राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन तब होता है जब विलेय और विलायक अणुओं के बीच अंतर-आणविक आकर्षण बल शुद्ध घटकों ($A-A$ और $B-B$ अंतःक्रियाएं < $A-B$ अंतःक्रियाएं) की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
फिनोल $(C_6H_5OH)$ और एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ के मिश्रण में,फिनोलिक हाइड्रोजन और एनिलीन में नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बीच मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनता है।
इससे कुल वाष्प दाब में कमी आती है,जो ऋणात्मक विचलन की विशेषता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन में,विलेय-विलायक अन्योन्यक्रियाएं विलेय-विलेय और विलायक-विलायक अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं।
इसके परिणामस्वरूप कुल वाष्प दाब में वृद्धि होती है और मिश्रण की एन्थैल्पी धनात्मक $(\Delta H_{mix} > 0)$ होती है।
दिए गए विकल्पों में से,$Ethanol + Acetone$ का मिश्रण धनात्मक विचलन दर्शाता है क्योंकि एसीटोन मिलाने से एथेनॉल के अणुओं के बीच का हाइड्रोजन बंधन टूट जाता है।
इसके विपरीत,$Phenol + Aniline$ और $Chloroform + Acetone$ घटकों के बीच मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के कारण ऋणात्मक विचलन दर्शाते हैं।
$Nitric \ acid + Water$ भी मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनने के कारण ऋणात्मक विचलन दर्शाता 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।
$Benzene + Toluene$,$n-hexane + n-heptane$,और $Bromoethane + Chloroethane$ जैसे युग्म आदर्श विलयन बनाते हैं क्योंकि घटकों के बीच के अंतर-आणविक बल शुद्ध तरल पदार्थों के समान होते हैं।
$Phenol + Aniline$ एक अनआदर्श विलयन है क्योंकि यह फिनोल और एनिलीन अणुओं के बीच मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के निर्माण के कारण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ और कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ का मिश्रण राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन प्रदर्शित करने वाला एक अनादर्श विलयन बनाता है।
धनात्मक विचलन प्रदर्शित करने वाले विलयनों के लिए,घटकों के बीच के अंतराण्विक बल शुद्ध घटकों की तुलना में कमजोर होते हैं।
इसके परिणामस्वरूप मिश्रण करने पर आयतन में वृद्धि होती है,अर्थात $\Delta V_{mixture} > 0$,और ऊष्मा का अवशोषण होता है,अर्थात $\Delta H_{mixture} > 0$.

(B) एक आदर्श द्विआधारी तरल मिश्रण के लिए,निम्नलिखित स्थितियाँ सत्य हैं:
$1$. $\Delta H_{(mix)} = 0$ (कोई ऊष्मा अवशोषित या उत्सर्जित नहीं होती है)।
$2$. $\Delta V_{(mix)} = 0$ (मिश्रण करने पर आयतन में कोई परिवर्तन नहीं होता है)।
$3$. $\Delta S_{(mix)} > 0$ (मिश्रण के कारण एन्ट्रापी बढ़ती है)।
$4$. $\Delta G_{(mix)} < 0$ (मिश्रण की प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त होती है)।
चूंकि $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$ है,और आदर्श विलयन के लिए $\Delta H = 0$ है,इसलिए हमें $\Delta G = -T\Delta S$ प्राप्त होता है। प्रक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,$\Delta G$ का मान ऋणात्मक होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि $\Delta S$ का मान धनात्मक होना चाहिए।

(C) फिनोल $(C_6H_5OH)$ और एनिलिन $(C_6H_5NH_2)$ का मिश्रण राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करता है।
यह इसलिए होता है क्योंकि फिनोलिक हाइड्रोजन और एनिलिन में नाइट्रोजन के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के बीच बनने वाला अंतराआण्विक हाइड्रोजन बंध,शुद्ध घटकों में मौजूद अंतराआण्विक बलों की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
यह मजबूत अन्योन्यक्रिया अणुओं की वाष्प अवस्था में जाने की प्रवृत्ति को कम कर देती है,जिसके परिणामस्वरूप वाष्प दाब अपेक्षित मान से कम हो जाता है।

(B) 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।
बेंजीन और मेथनॉल के मिश्रण में,मेथनॉल के अणुओं के बीच के हाइड्रोजन बंध को अध्रुवीय बेंजीन मिलाने से बाधित किया जाता है,जिससे विलयन में अंतःक्रियाएं कमजोर हो जाती हैं।
इसलिए,विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम द्वारा अनुमानित मान से अधिक होता है।
जल $-$ $HCl$ और जल $-$ $HNO_3$ प्रबल हाइड्रोजन बंध के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं,और एसीटोन $-$ क्लोरोफॉर्म भी उनके बीच हाइड्रोजन बंध बनने के कारण ऋणात्मक विचलन प्रदर्शित करते हैं।

(B) विलयन $A$ में एसीटोन और क्लोरोफॉर्म होता है। हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण एसीटोन और क्लोरोफॉर्म के बीच की परस्पर क्रिया व्यक्तिगत क्रियाओं की तुलना में अधिक मजबूत होती है,जिससे राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन होता है।
विलयन $B$ में एसीटोन और कार्बन डाइसल्फाइड होता है। एसीटोन और कार्बन डाइसल्फाइड के बीच की परस्पर क्रिया व्यक्तिगत क्रियाओं की तुलना में कमजोर होती है,जिससे राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन होता है।
अतः,सही क्रम ऋणात्मक और धनात्मक है।

(A) जब कोई विलयन अपने घटकों के क्वथनांक से उच्च तापमान पर उबलता है,तो इसका अर्थ है कि विलयन का वाष्प दाब राउल्ट के नियम से अपेक्षित मान से कम है। वाष्प दाब में यह कमी राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन को दर्शाती है।

(D) आदर्श विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार,कुल वाष्प दाब $P_{total}$ इस प्रकार है:
$P_{total} = P_{A}^{\circ} x_{A} + P_{B}^{\circ} x_{B}$
दिया गया है: $P_{A}^{\circ} = 70 \ mm \ Hg$,$x_{A} = 0.8$,$P_{total} = 84 \ mm \ Hg$।
चूंकि $x_{A} + x_{B} = 1$,इसलिए $x_{B} = 1 - 0.8 = 0.2$।
मान रखने पर:
$84 = (70 \times 0.8) + (P_{B}^{\circ} \times 0.2)$
$84 = 56 + 0.2 P_{B}^{\circ}$
$84 - 56 = 0.2 P_{B}^{\circ}$
$28 = 0.2 P_{B}^{\circ}$
$P_{B}^{\circ} = \frac{28}{0.2} = 140 \ mm \ Hg$।

(A) आदर्श विलयन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार,कुल वाष्प दाब $P_{total}$ इस प्रकार है:
$P_{total} = P_A^0 \cdot x_A + P_B^0 \cdot x_B$
दिया गया है:
$P_A^0 = 70 \ mm \ Hg$
$x_B = 0.2$
$x_A = 1 - x_B = 1 - 0.2 = 0.8$
$P_{total} = 84 \ mm \ Hg$
मान रखने पर:
$84 = (70 \times 0.8) + (P_B^0 \times 0.2)$
$84 = 56 + 0.2 \cdot P_B^0$
$84 - 56 = 0.2 \cdot P_B^0$
$28 = 0.2 \cdot P_B^0$
$P_B^0 = \frac{28}{0.2} = 140 \ mm \ Hg$
अतः,शुद्ध द्रव $B$ का वाष्प दाब $140 \ mm \ Hg$ है।

(C) दिया गया है: $P_{A}^0 = 400 \ mm \ Hg$,$P_{B}^0 = 600 \ mm \ Hg$,$x_{B} = 0.3$.
चूंकि $x_{A} + x_{B} = 1$,इसलिए $x_{A} = 1 - 0.3 = 0.7$.
$A$ का आंशिक दाब $P_{A} = P_{A}^0 x_{A} = 400 \times 0.7 = 280 \ mm \ Hg$.
$B$ का आंशिक दाब $P_{B} = P_{B}^0 x_{B} = 600 \times 0.3 = 180 \ mm \ Hg$.
कुल दाब $P_{T} = P_{A} + P_{B} = 280 + 180 = 460 \ mm \ Hg$.
वाष्प अवस्था में,मोल अंश $y_{i} = \frac{P_{i}}{P_{T}}$.
$A$ के लिए: $y_{A} = \frac{280}{460} \approx 0.609$.
$B$ के लिए: $y_{B} = \frac{180}{460} \approx 0.391$.

(A) कथन-$I$ सही है: राउल्ट के नियम से धनात्मक विचलन दर्शाने वाले अनादर्श विलयन में,विलेय-विलायक $(A-B)$ अन्योन्यक्रियाएं विलेय-विलेय $(A-A)$ और विलायक-विलायक $(B-B)$ अन्योन्यक्रियाओं की तुलना में कमजोर होती हैं।
कथन-$II$ सही है: परिभाषा के अनुसार,एक आदर्श विलयन वह है जो सांद्रता की पूरी सीमा में राउल्ट के नियम का पालन करता है,और ऐसे विलयनों के लिए,मिश्रण की एन्थैल्पी $(\Delta_{mix} H)$ और मिश्रण का आयतन $(\Delta_{mix} V)$ दोनों शून्य होते हैं।
अतः,दोनों कथन सही हैं।

(D) एक आदर्श विलयन निम्नलिखित विशेषताओं का पालन करता है:
$1$. यह सांद्रता की पूरी सीमा पर राउल्ट के नियम का पालन करता है।
$2$. मिश्रण की एन्थैल्पी शून्य होती है,अर्थात $\Delta H_{\text{mix}} = 0$।
$3$. मिश्रण का आयतन शून्य होता है,अर्थात $\Delta V_{\text{mix}} = 0$।
चूंकि एक आदर्श विलयन को राउल्ट के नियम का पालन करना चाहिए,इसलिए 'राउल्ट के नियम का पालन नहीं करता है' कथन एक आदर्श विलयन के लिए गलत है।