Reazioni reversibili ed equilibrio

In una reazione reversibile i prodotti possono reagire e formare di nuovo i reagenti, e lo si indica con il simbolo ⇌. Scaldando il solfato di rame idrato blu si ottiene solfato di rame anidro bianco e acqua; aggiungendo acqua il processo si inverte. Se una direzione è esotermica, l'altra è endotermica per la stessa quantità di energia.

In un sistema chiuso una reazione reversibile raggiunge l'equilibrio dinamico: la reazione diretta e quella inversa continuano con la stessa velocità, quindi le quantità restano costanti. Il principio di Le Chatelier dice che, se le condizioni cambiano, l'equilibrio si sposta per opporsi al cambiamento. Nel processo Haber, N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (diretta esotermica), una pressione più alta favorisce l'ammoniaca perché a destra ci sono meno molecole di gas; una temperatura più bassa favorisce l'ammoniaca ma è troppo lenta, quindi si usa un compromesso: circa 450 °C, 200 atmosfere e un catalizzatore di ferro.