Jawaban:

1. Reaksi oksidasi kobalt (Co) menjadi Co(OH)3 dapat dituliskan sebagai berikut:

Co + 3 OH- → Co(OH)3 + 3 e-

Reaksi reduksi natrium hipoklorit (NaOCl) menjadi natrium klorida (NaCl) dapat dituliskan sebagai berikut:

NaOCl + 2 e- + 2 H2O → NaCl + 2 OH-

Untuk menyetarakan reaksi tersebut, perlu disamakan jumlah elektron yang dilepas oleh kobalt dengan jumlah elektron yang diterima oleh natrium hipoklorit, sehingga kita perlu memperbesar koefisien reaksi kobalt menjadi 2 dan koefisien reaksi natrium hipoklorit menjadi 3, sehingga reaksi keseluruhan dapat dituliskan sebagai berikut:

2 Co + 6 OH- + 3 NaOCl + 6 H2O → 2 Co(OH)3 + 3 NaCl

Jadi, koefisien reaksi kobalt adalah 2dan koefisien reaksi natrium hipoklorit adalah3.

2. C = n/V

n = C x V

n =  0,200 mol/L x 0,5 L = 0,100 mol

Ca: 40,08 g/mol

Cl2: 2 x 35,45 g/mol = 70,90 g/mol

Jadi, massa molar CaCl2 adalah 40,08 g/mol + 70,90 g/mol = 110,98 g/mol.

Maka, massa CaCl2 yang dibutuhkan untuk membuat 500 mL larutan CaCl2 0,200 M adalah:

massa = n x massa molar = 0,100 mol x 110,98 g/mol ≈ 11,10 g

Jadi, massa CaCl2 yang dibutuhkan adalah sekitar 11,10 g.

3. Senyawa ionik terbentuk dari kation dan anion yang diikat oleh gaya elektrostatik. Oleh karena itu, senyawa ionik cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi, serta mudah terlarut dalam air.

Dari kelompok senyawa yang diberikan, pilihan b (NH4Cl, NaCl, Na2O2) merupakan senyawa ionik, karena senyawa-senyawa tersebut terdiri dari ion-ion yang diikat oleh gaya elektrostatik. Sedangkan pilihan a, c, d, dan e merupakan senyawa kovalen, karena senyawa-senyawa tersebut terbentuk dari ikatan kovalen antara atom-atom yang saling berbagi pasangan elektron.

4. Jumlah mol SO2 = massa SO2 / massa molar SO2 = 400 g / 64 g/mol = 6,25 mol

Jumlah mol O2 = massa O2 / massa molar O2 = 175 g / 32 g/mol = 5,47 mol

Dari perbandingan stoikiometri persamaan reaksi, diperoleh bahwa setiap 1 mol SO2 memerlukan 1 mol O2. Oleh karena itu, SO2 adalah reaktan pembatas karena jumlah mol SO2 (6,25 mol) lebih besar daripada jumlah mol O2 (5,47 mol).

Jumlah mol H2SO4 yang dihasilkan akan sama dengan jumlah mol SO2 karena reaksi pembentukan asam sulfat adalah 1:1 dengan SO2. Oleh karena itu, jumlah mol H2SO4 yang dihasilkan adalah 6,25 mol.

Selanjutnya, kita dapat menghitung massa asam sulfat yang dihasilkan dengan menggunakan massa molar H2SO4:

Massa molar H2SO4 = 2 x massa molar H + massa molar S + 4 x massa molar O

= 2 x 1,01 g/mol + 32,06 g/mol + 4 x 16,00 g/mol

= 98,08 g/mol

Jadi, massa H2SO4 yang dihasilkan adalah:

Massa H2SO4 = jumlah mol H2SO4 x massa molar H2SO4

= 6,25 mol x 98,08 g/mol

= 612,5 g

Pernyataan a benar, karena jika reaksi berlangsung sempurna, 6,25 mol SO2 akan menghasilkan 612,5 g H2SO4.

Pernyataan b benar, karena SO2 merupakan reaktan pembatas.

Pernyataan c salah, karena air tidak terdapat dalam jumlah berlebih. Untuk mengetahui hal ini, kita perlu menghitung jumlah mol air terlebih dahulu:

Jumlah mol H2O = massa H2O / massa molar H2O

= 125 g / 18 g/mol

= 6,94 mol

Dari perbandingan stoikiometri persamaan reaksi, setiap 1 mol SO2 memerlukan 1 mol O2 dan 1 mol H2O. Oleh karena itu, jumlah mol O2 dan H2O yang diperlukan adalah:

Jumlah mol O2 = jumlah mol SO2 = 6,25 mol

Jumlah mol H2O = jumlah mol SO2 = 6,25 mol

Dari perhitungan di atas, kita dapat melihat bahwa jumlah mol air tidak berlebih.

Pernyataan d salah, karena jumlah massa H2SO4 yang dihasilkan adalah 612,5 g.

Pernyataan e salah, karena jika reaksi berlangsung sempurna, tidak akan ada sisa oksigen.