IL CAOS IN CHIMICA: QUANDO L’ORDINE NON BASTA
In chimica, il caos emerge in diversi ambiti. Il caso più noto è quello delle reazioni chimiche oscillanti, come la reazione di Belousov–Zhabotinsky. In laboratorio queste reazioni mostrano variazioni cicliche di colore, ma in certe condizioni diventano irregolari, caotiche. Il sistema non si stabilizza e non ripete mai lo stesso schema, pur rispettando le leggi chimiche. Il meccanismo alla base è spesso una retroazione non lineare: i prodotti della reazione influenzano la reazione stessa, creando circuiti di feedback complessi. Quando le equazioni che descrivono il sistema sono non lineari, il comportamento può cambiare bruscamente con piccole variazioni nei parametri. Il caos si osserva anche in reazioni elettrochimiche. In certi esperimenti, la corrente elettrica oscilla in modo imprevedibile a causa dell’interazione tra la reazione chimica e il potenziale dell’elettrodo. Questi fenomeni sono studiati per migliorare la stabilità di dispositivi come batterie e sensori. Altri esempi vengono dai sistemi reazione- diffusione, dove le sostanze reagiscono e si diffondono nello spazio. Possono formare strutture complesse (macchie, onde, spirali), alcune delle quali caotiche.
di Marilena Carbone *
Ma esiste un lato meno prevedibile dove anche sistemi semplici possono generare comportamenti complessi e apparentemente casuali. È il campo della teoria del caos. Il caos, in termini scientifici, non significa disordine. Indica un comportamento deterministico ma imprevedibile, dovuto a una grande sensibilità alle condizioni iniziali. In pratica, piccoli cambiamenti nei dati di partenza possono produrre effetti molto diversi nel tempo. Questo rende il sistema caotico: segue regole precise, ma è difficile da prevedere. La chimica è spesso vista come una scienza rigorosa: molecole che reagiscono secondo regole precise, risultati ripetibili, calcoli esatti.
* Professoressa ordinaria di Chimica generale e inorganica carbone@uniroma2.it
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