Basit gaz yasalarından yararlanarak, hacim, basınç, sıcaklık ve gaz miktarı gibi dört gaz değişkenini içeren tek bir denklemde birleştirilerek ideal gaz denklemi elde edilir.

1. Boyle yasası, Basıncın etkisini tanımlar, P a 1/V
2. Charles yasası,  Sıcaklık etkisini tanımlar, V a T
3. Avagadro Yasası, gaz miktarının etkisini tanımlar, V a n

Bu gaz yasalarına göre, bir gazın hacmi, miktar ve sıcaklık ile doğru orantılı, basınç ile ters orantılıdır. Yani Va  nT/P ve V= RnT/P

Pv = nRT 

İdeal gaz denklemine uyan bir gaza ideal veya mükemmel gaz ismi verilir.

İdeal gaz denkleminde gaz sabitinin değeri ideal şartlardaki birimlerden yararlanarak bulunur.

R = PV/ nT = 1 atm x 22,4140 L / 1 mol x 273,15K = 0,082057 L atm/mol K = 0,082057  L atm mol-1 K^-1    elde edilir.

SI sistemine göre 

R = PV/ nT = 101,325 Pa x 2,24140.10^-2 m³ / 1 mol x 273,15K = 8.3145 m³ Pa mol ^–1 K^-1

R = 8,3145 J mol^-1 K^-1

Örnek

800 ml bir kapta 275 ^oC de 0.2 mol O₂ nin oluşturduğu basınç ne kadardır? 

PV = nRT      

P x 0,800 L = 0,2 x 0,082 L atm mol^-1 K^-1  x (273 + 275) K    

P = 11,2 atm 

Genel Gaz Denklemi

Bazı durumlarda gazlar iki farklı koşulda tanımlanır. Bu durumda ideal gaz denklemi, başlangıç ve son durum olmak üzere iki kere uygulanır.

P_iV_i = n_i R T_i          R = P_iV_i / n_i T_i

P_sV_s = n_s R T_s         R = P_sV_s / n_s T_s

P_iV_i / n_i T_i   =  P_sV_s / n_s T_s   bağıntısına genel gaz denklemi denir.

Mol kütlesi tayini 

Bir gazın sabit sıcaklık ve basınçta kapladığı hacim bilinirse, gaz miktarı (n), mol cinsinden, ideal gaz denklemiyle bulunur. Gazın mol sayısı, gaz kütlesinin (m) molekül ağırlığına (M) bölümüne eşit olduğundan, gaz kütlesi bilinirse n = m / M den yararlanarak mol kütlesi bulunabilir.

PV = mRT/M

Gaz Yoğunlukları:

Bir gazın yoğunluğu bulunurken d = m/V yoğunluk denkleminden yaralanılır. İdeal gaz denkleminde n/V yerine P/RT konulur.

d = m/V = MP/ RT

 Sıvı ve katı yoğunlukları arasında belirli farklar vardır.

a.       Bir gazın yoğunluğu mol kütlesi ile doğru orantılıdır. Katı ve sıvıların ise yoğunlukları ve mol kütleleri arasında kayda değer bir ilişki yoktur.

b.      Gaz yoğunlukları basınç ve sıcaklığa bağlıdır. Basınç ile doğru orantılı, sıcaklık ile ters orantılıdır. Katı ve sıvıların yoğunlukları ile mol kütleleri arasında kayda değer bir bir ilişki olmakla beraber, basınca çok az bağlıdır.