¿Diferencia entre el pH calculado y el pH real de un tampón de fosfato?

Question

Soy de Colombia y me uní a este sitio para hacer una pregunta que aún no he podido resolver. Estoy calculando las cantidades para preparar un buffer de fosfato con dos sales. Quiero preparar un sistema tampón con pH = 7,0 y una concentración total de Ct = 0,1 M. Todos mis cálculos están en la imagen adjunta. Cuando mezclo las cantidades calculadas, el pH obtenido = 6,5 en el laboratorio. Pensé que era un error mío en los cálculos o un error al pesar las cantidades, pero repetí todo varias veces y seguía sin obtener el pH = 7, y el valor siempre era 6,4 o 6,5.

No sé la razón pero me gustaría saber esto. Por favor, ayúdeme. Creo que si la concentración de la sal monobásica es mayor que la dibásica, el pH tiende a disminuir, pero en los cálculos la relación [dibásica]/[monobásica] es siempre menor que 1 y esto provoca de nuevo que [monobásica] > [dibásica]. Gracias, realmente necesito una ayuda.

Answer 1

El fallo en tus cálculos es la suposición de que existe un pK que es una constante independiente de la concentración.

En realidad, el pK es una función de la fuerza iónica.

A una dilución infinita (fuerza iónica cero) el pK es de 7,199, como has supuesto.

A una concentración de fosfato de 0,1M, el pK es de 6,81.

Ver Tampónes de fosfato que cita a A. A. Green, "The Preparation of Acetate and Phosphate Buffer Solutions of Known PH and Ionic Strength", J. Am. Chem. Soc. 55, 2331, (1933).