Równanie reakcji chemicznej przebiegającej podczas miareczkowania kwasowo-zasadowego:

$\ce{HCl + NH3 -> NH4+ + Cl-}$

Liczba moli zużytego chlorowodoru i objętość użytego wodnego roztworu amoniaku:

$n_{\ce{HCl}} = c \cdot V = 25{,}0 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{dm^3} \cdot 0{,}0100\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}} = 2{,}50 \cdot 10^{-4}$

$n_{\ce{NH3}} = 2{,}50 \cdot 10^{-4}$

$V_{\ce{NH3}} = \frac{2{,}50 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{mol}}{0{,}0200\ \mathrm{mol \cdot dm^{-3}}} = 0{,}0125\ \mathrm{dm^3} = 12{,}5$

Stężenie molowe jonów $\ce{NH4+}$ w roztworze otrzymanym w trakcie miareczkowania:

$V_r = 25{,}0 + 12{,}5 = 37{,}5$ $\mathrm{cm^3}$

$[\ce{NH4+}] = \frac{2{,}50 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{mol}}{37{,}5 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{dm^3}} = 6{,}67 \cdot 10^{-3}$

W punkcie równoważnikowym w roztworze są obecne jony $\ce{NH4+}$ i $\ce{Cl-}$

$\ce{NH4+ + H2O <=> NH3 + H3O+}$

Kation $\ce{NH4+}$ pełni funkcję kwasu Brønsteda-Lowry'ego:

$K_a = \frac{[\ce{NH3}][\ce{H+}]}{[\ce{NH4+}]} = \frac{[\ce{H+}]^2}{[\ce{NH4+}]}$

Po odczytaniu wartości $K_b(\ce{NH3}) = 1{,}78 \cdot 10^{-5}$

$K_a(\ce{NH4+}) = \frac{10^{-14}}{K_b(\ce{NH3})} = \frac{10^{-14}}{1{,}78 \cdot 10^{-5}} = 5{,}62 \cdot 10^{-10}$

$[\ce{H+}] = \sqrt{5{,}62 \cdot 10^{-10} \cdot 6{,}67 \cdot 10^{-3}} = 1{,}94 \cdot 10^{-6}$

$\mathrm{pH} = -\log(1{,}94 \cdot 10^{-6}) = 5{,}71$

Zgodnie z przyjętą definicją $\mathrm{p}K_{\mathrm{in}} \pm 1$ wskaźniki zaprezentowane w tabeli zmieniają barwę w zakresach pH: błękit tymolowy 0,7-2,7; oranż metylowy 3,1-4,4; purpura bromokrezolowa 4,8-6,8; błękit bromotymolowy 6,0-7,6; czerwień fenolowa 6,4-8,0; fenoloftaleina 8,0-10,0. Zatem jedynym wskaźnikiem, którego zakres działania zawiera w sobie punkt równoważnikowy opisanego miareczkowania (pH = 5,71), jest purpura bromokrezolowa.

4 pkt - rozwiązanie zawierające poprawnie zastosowaną metodę prowadzącą do obliczenia pH roztworu w punkcie równoważnikowym i poprawnego ustalenia nazwy wskaźnika.

3 pkt - napisanie poprawnego wyrażenia na stałą równowagi dysocjacji kwasowej jonu amonowego i obliczenie wartości stałej dysocjacji kwasowej jonu amonowego.

ALBO

- obliczenie pH roztworu w punkcie równoważnikowym i poprawne ustalenie nazwy wskaźnika spełniającego warunek zawierania się punktu równoważnikowego w zakresie pH działania wskaźnika, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki), wybór wskaźnika adekwatny do obliczonego pH.

2 pkt - poprawne obliczenie objętości zużytego roztworu amoniaku (titranta) i poprawne obliczenie stężenia molowego jonów amonowych obecnych w roztworze otrzymanym w procesie miareczkowania.

ALBO

- napisanie poprawnego wyrażenia na stałą równowagi dysocjacji kwasowej jonu amonowego i obliczenie wartości stałej dysocjacji kwasowej jonu amonowego, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).

1 pkt - poprawne obliczenie liczby moli kwasu solnego i poprawne obliczenie liczby moli amoniaku.

ALBO

- obliczenie objętości zużytego roztworu amoniaku (titranta) i obliczenie stężenia molowego jonów amonowych obecnych w roztworze otrzymanym w procesie miareczkowania, ale rozwiązanie zawiera błędy (arytmetyczne, odczytu danych, wynik jest podany z błędną jednostką lub bez jednostki).

0 pkt - rozwiązanie całkowicie błędne albo brak rozwiązania.