Eine reversible Reaktion ist eine chemische Reaktion, die sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung ablaufen kann und dabei ein Gemisch aus Produkten und Reaktanten erzeugt. Die Mischung bildet ein chemisches Gleichgewicht, bei dem Produkte und Reaktanten mit konstanten Geschwindigkeiten produziert und verbraucht werden. Verschiedene Faktoren wie die Konzentrationen der verschiedenen Reagenzien, die Temperatur und die Anwesenheit oder Abwesenheit von Katalysatoren können eine Verschiebung des Gleichgewichts zu Gunsten der einen oder anderen Seite des Gleichgewichts bewirken. Das Gleichgewicht einer reversiblen Reaktion hängt auch von einer Gleichgewichtskonstante ab, die in Gleichgewichtsgleichungen als „K“ bezeichnet wird. Diese Konstante bestimmt die Richtung, die ein Gleichgewicht unter bestimmten Bedingungen bevorzugt.
Wirklich irreversible chemische Reaktionen sind ziemlich selten. Wenn eine chemische Reaktion zu Produkten führt, die eine deutlich geringere Energie als die Reaktanten haben und daher viel stabiler sind als die Reaktanten, wird sie manchmal als irreversibel angesehen. In Wirklichkeit ist die Reaktion jedoch im Allgemeinen eine reversible Reaktion, die Produkte gegenüber Reaktanten stark bevorzugt; theoretisch sollten Reaktanten noch in sehr geringen Mengen vorhanden sein. Bei einigen Reaktionen kann eines der Produkte die Reaktion in Form eines Gases verlassen. Wenn dies geschieht, kann es für die Reaktanten unmöglich sein, sich zu reformieren; solche Reaktionen können zu Recht als irreversibel angesehen werden.
Das Gleichgewicht, das erreicht wird, wenn sich das Verhältnis von Reaktanten zu Produkten in einer reversiblen Reaktion stabilisiert, wird als dynamisches Gleichgewicht bezeichnet. Es ist „dynamisch“, weil Produkte und Reaktanten immer noch produziert und verbraucht werden, dies jedoch mit einer konstanten Geschwindigkeit, die das Gesamtprodukt-Reaktanden-Verhältnis nicht ändert. Sobald bei einer reversiblen Reaktion ein Gleichgewicht erreicht ist, können viele verschiedene Änderungen der internen oder externen Bedingungen die Reaktion verändern, um Reaktanten oder Produkte zu begünstigen. In Wissenschaft und Industrie ist es oft wichtig, Bedingungen zu schaffen, die eine möglichst produktbegünstigte Reaktion gewährleisten.
Das Prinzip von Le Chatelier ist ein Konzept, das von Chemikern verwendet wird, um die Änderung vorherzusagen, die eine gegebene Störung der Reaktionsbedingungen auf das Gleichgewicht einer reversiblen Reaktion haben wird. Das Prinzip besagt, dass sich das Reaktionsgleichgewicht verschiebt, um die Änderung zu kompensieren, wenn ein Aspekt der Reaktionsbedingungen geändert wird, wodurch eine neue, andere Konzentration gebildet wird. Wenn beispielsweise eine bestimmte reversible Reaktion einen hohen Energieeintrag erfordert, wird eine Temperaturerhöhung die Reaktion in Richtung der Produkte verschieben, da die Wärme Energie für die Reaktion liefert.