Question

दो शुद्ध वाष्पशील द्रवों X एवं Y के लिए, X-X और Y-Y दोनों की अंतरआण्विक आकर्षण अन्योन्यक्रियाएं (attractive intermolecular interactions) X-Y की तुलना में कम हैं। X एवं Y के एक सममोलर विलयन का कुल वाष्पदाब ptotal है। शुद्ध X एवम् शुद्ध Y का वाष्पदाब क्रमशः $p_X^0$ और $p_Y^0$ है। नीचे दिए गये संबंधों में से कौन सा एक विकल्प सही है?

• A. ptotal $<$ (p0X + p0Y)/2
• B. ptotal = (p0X + p0Y)/2
• C. ptotal = p0X + p0Y
• D. ptotal $>$ (p0X + p0Y)/2

Hint:

जब भी विलायक-विलेय आकर्षण बल (\(X-Y\)) शुद्ध घटकों से अधिक मजबूत होते हैं, तो हमेशा ऋणात्मक विचलन होता है (\(P_{\text{total}} < P_{\text{ideal}}\))।
यदि आकर्षण बल कमजोर होते हैं, तो धनात्मक विचलन होता है।

Answer 1

The Correct Option is A

Step 1: दिए गए बलों की तुलना।
प्रश्न कहता है कि नया $X-Y$ आकर्षण, शुद्ध द्रवों के $X-X$ और $Y-Y$ आकर्षण से अधिक प्रबल है। आइए इसका वाष्पदाब पर असर समझें।
Step 2: प्रबल आकर्षण का प्रभाव।
जब विलयन में अणु एक-दूसरे को ज़्यादा मजबूती से पकड़ते हैं, तो उनका वाष्प अवस्था में जाना कठिन हो जाता है, अतः वाष्पदाब घट जाता है।
Step 3: विचलन की पहचान।
यह राउल्ट के नियम से ऋणात्मक विचलन (negative deviation) है।
Step 4: आदर्श मान।
सममोलर विलयन में $\chi_X = \chi_Y = 0.5$, इसलिए आदर्श वाष्पदाब \[ p_{\text{ideal}} = \frac{p_X^0 + p_Y^0}{2} \]
Step 5: वास्तविक मान।
ऋणात्मक विचलन के कारण वास्तविक वाष्पदाब इस आदर्श मान से कम होगा, \[ p_{\text{total}} < \frac{p_X^0 + p_Y^0}{2} \]
Step 6: निष्कर्ष।
यही संबंध विकल्प (A) में दिया है।
\[ \boxed{\text{ptotal < (p0X + p0Y)/2}} \]