화학에서는 역방향의 화학반응이 일어날 수도 있고, 반응물과 생성물 사이에 에너지 차이가 있기 때문에 여러 화학반응에서는 순반응과 역반응이 같은 속도로 일어납니다. 이러한 화학반응을 구체적으로 설명하기 위해 인접한 두 정원을 예로 들어 보겠습니다. 정원에는 사과나무가 있고 사과가 땅에 떨어져 있습니다. 여기서 땅에 떨어진 사과를 울타리 너머 상대편 정원으로 던지는 두 사람을 생각해 봅시다.
일정한 양의 사과를 반대편 정원으로 던질 계획을 세웠지만, 여러 가지 경우가 발생할 수 있습니다. 운동 신경이 발달한 사람은 사과를 매우 빠르게 던지고, 다른 한 사람은 그에 비해 느립니다. 우선 빠르게 던지는 사람은 느리게 던지는 사람이 있는 쪽으로 더 많은 사과를 던질 수 있습니다. 물론 느리게 던지는 사람은 빠르게 더 많이 던지는 상대방 때문에 주변에 사과가 많이 널려 있어 던질 사과를 쉽게 손에 넣을 수 있습니다. 반면에 빠르게 던지는 사람은 던지면 던질수록 던질 사과가 줄어듭니다.
이 경우 느리게 던지는 사람의 정원에 사과가 더 많이 있지만, 결국에는 승자를 가릴 수 없게 됩니다. 두 사람이 끊임없이 던져도 각각의 정원에 있는 사과의 수는 크게 달라지지 않는 때가 오게 되는데 이것이 바로 동적 평형의 고전적인 예입니다. 서로 상대편을 생각한다면 사과의 수를 놓고 볼 때 평형이 한쪽으로 쏠릴 수도 있을 것입니다. 그리고 두 사람이 던지는 속도가 같다면 원래 계속한 대로 두 정원의 사과는 균등해질 것입니다. 하지만 어떤 경우든 두 사람이 계속해서 사과를 던지다 보면 결국 양쪽 각각의 사과 수가 변하지 않을 때가 옵니다.
이러한 사실이 화학에서는 어떤 의미가 있을까요? 생성물이 형성되고 분해되는 속도에 따라 평형 상태는 달라집니다. 순반응보다 속도가 빠르다면 평형은 생성물 쪽으로 기웁니다. 염화소듐의 형성을 놓고 본다면 운동선수와 정원 벤치에 앉아 있는 노인의 경우로 비교할 수 있습니다. 이때 평형은 완전히 노인 쪽으로 쏠립니다. 왜냐하면 노인은 사과 1개라도 다른 쪽 정원으로 던질 힘이 없을 것이기 때문입니다. 이때는 화학적으로 말하자면 에너지를 공급해주어야 합니다.
치약을 예로 들면 플로오르화물이 들어 있는 것은 매우 중요합니다. 왜냐하면 플로오르화물은 약화된 법랑질을 다시 강화시키기 때문입니다. 이러한 작용을 재미네랄화라고 합니다. 구강 위생이 좋지 않을 때 수산화인회석이 분해가 됩니다. 이를 탈미네랄화라고 합니다. 이때 법랑질을 강화하는 것이 플로오르화인회석입니다. 화학에서는 서로 평형을 유지하는 반응들이 자주 일어납니다. 이미 알고 있듯이 평형 반응의 전제는 역방향의 화학반응이 일어날 수 있어야 한다는 것입니다. 법랑질의 경우 법랑질의 분해가 순반응이고, 법랑질이 다시 형성되는 것은 역반응입니다. 따라서 법랑질의 상태는 다음과 같은 두 가지 반응에 따라 좌우됩니다. 즉, 탈미네랄화가 우세하면 법랑질이 분해되고 충치가 생길 위험이 발생합니다. 반면에 재미네랄화가 우세하면 이는 건강을 유지하는 것입니다. 두 가지 반응 중에서 어느 것이 우세한지는 이를 잘 닦는지, 플루오르화물이 들어 있는 치약을 사용하는지, 그리고 치석에 있는 박테리아가 번식할 기회가 있는지에 좌우됩니다. 박테리아는 번식할 환경이 조성되면 양분을 충분히 섭취해 산을 점점 더 많이 배출합니다. 이 산이 법랑질의 수산화인회석을 공격해 분해하는 것입니다.
화학에서는 단 한 종류가 아니라 여러 종류의 반응화살표가 있습니다. 화학자들은 평형 반응을 이중 화살표로 표시합니다. 위와 아래의 화살표는 각각 순반응과 역반응을 나타낸다고 합니다. 법랑질의 미네랄화에서 평형 상태는 플루오르화물 같은 화학물질로 이를 닦는지에 좌우됩니다. 즉, 이를 닦지 않으면 산이 많아져 순반응이 우세해집니다. 따라서 탈미네랄화가 진행되고 평형이 오른쪽, 즉 생성물 쪽인 해체된 수산화인회석 쪽으로 쏠리게 됩니다. 하지만 플루오르화물이 함유된 치약으로 이를 닦으면 다량의 플루오르화물이 재미네랄화를 일으킵니다. 이때는 평형이 왼쪽, 즉 반응물 쪽인 플루오르화물인회석 쪽으로 쏠리게 됩니다.
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