ในปฏิกิริยาที่ผันกลับได้จะมีปฏิกิริยาย่อย 2 ชนิด คือ ปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับ ซึ่งในสารละลายกรดและสารละลายเบสจะมีสารที่เรียกว่า คู่กรด-เบสเสมอไม่ว่าปฏิกิริยาใด โดยพิจารณาจากทฤษฎีกรดเบสของเบรินสเตด-ลาวรี เช่น
HS- (aq) + CH3COO- (aq) ⇌ CH3COOH (aq) + S2- (aq)
กรด เบส กรด เบส
เมื่อพิจารณาตามทฤษฎีกรด-เบสของเบรินสเตด-ลาวรี จะพบว่า
- สารที่ทำหน้าที่เป็นกรด เมื่อให้ H+ ไปแล้ว อนุภาคที่เหลืออยู่จึงสามารถทำหน้าที่เป็นเบสรับ H+ จากสารอื่นได้ และเรียกเบสที่เกิดขึ้นว่า กรดเบสของกรด หรือคู่เบส (conjugate base) ในกรณีนี้ ได้แก่ HS-, CH3COOH
- สารที่ทำหน้าที่เป็นเบส เมื่อรับ H+ จากสารอื่นมาแล้ว อนุภาคที่เหลือจะมี H+ เพิ่มขึ้น ดังนั้น จึงสามารถทำหน้าที่เป็นกรด ให้ H+ แก่สารอื่นได้ และเรียกกรดที่เกิดขึ้นว่า คู่กรดของเบส หรือคู่กรด (conjugate acid) ในกรณีนี้ ได้แก่ S2-, CH3COO-
การพิจาณาคู่กรด-เบสจากการละลายน้ำของสาร ตัวอย่างเช่น
CH3COOH (aq) + H2O (l) ⇌ CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)
กรด 1 เบส 2 เบส 1 กรด 2
จากสมการ เมื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงตามทฤษฎีกรด-เบสเบรินสเตด-ลาวรี จะได้ว่า ปฏิกิริยาไปข้างหน้า CH3COOH ทำหน้าที่เป็นกรด เพราะให้โปรตอนเกิดเป็น CH3COO- ส่วนปฏิกิริยาย้อนกลับ CH3COO- ทำหน้าที่เป็นเบส เพราะรับโปรตอนเกิดเป็น CH3COOH จึงเรียก CH3COOH และ CH3COO- ว่าเป็นคู่กรด-เบสซึ่งกันและกัน โดยเรียก CH3COO- ว่าเป็นคู่เบสของ CH3COOH และเรียก CH3COOH ว่าเป็นคู่กรดของ CH3COO-
สำหรับ H2O ก็พิจารณาได้ในลักษณะเดียวกัน คือ ปฏิกิริยาไปข้างหน้า H2O ทำหน้าที่เป็นเบส เพราะรับโปรตอนจาก CH3COOH เกิดเป็น H3O+ ส่วนปฏิกิริยาย้อนกลับ H3O+ ทำหน้าที่เป็นกรด เพราะให้โปรตอนแก่ CH3COO- แล้วเกิดเป็น CH3COOH จึงเรียก H3O+ และ H2O ว่าเป็นคู่กรด-เบสซึ่งกันและกัน โดยเรียก H3O+ ว่าเป็นคู่กรดของ H2O และเรียก H2O ว่าเป็นคู่เบสของ H3O+
เมื่อพิจารณาโมเลกุลหรือไอออนของสารที่ทำปฏิกิริยากันในสมการ พบว่า คู่กรด-เบส จะมีโปรตอนต่างกัน 1 โปรตอน
ปิตุพร พิมพาเพชร