Kaasuvakio (jota edustaa kirjain R), joka tunnetaan myös nimellä ihanteellinen kaasuvakio, on paineen (P), tilavuuden (V), lämpötilan (T) ja kaasun (n) funktio stökiometrisessä yhtälö. Yhtälö PV = nRT tunnetaan ideaalikaasulakina. R: n arvo löytyy järjestämällä yhtälö uudelleen lukemaan R = (PV) / (nT). Toisin sanoen kaasuvakio on kaasun paine kerrottuna sen tilavuudella jaettuna kaasun moolimäärällä kerrottuna sen lämpötilassa Kelvinissä.
Ihannekaasut ovat hypoteettisia – ne noudattavat tiukasti kaikkia yksinkertaisia kaasulakeja ja niiden moolitilavuus on 22.4141 litraa standardilämpötilassa ja -paineessa (STP), joka on 273 Kelvin, 1 ilmakehä. STP: ssä useimmat kaasut käyttäytyvät kuitenkin ihanteellisina kaasuina, joten R: n arvo on yleensä 0.0821 L atm / mol K tai 8.3145 J / mol K.Esimerkiksi ideaalikaasulakia ja kaasuvakioa voidaan käyttää paineen määrittämiseen 0.508 moolia happea 15 litran astiassa 303 Kelvin. Tilavuus, lämpötila ja moolien lukumäärä tunnetaan.
P = (nRT) / V = (0.508 mol x 0.0821 L atm x 303 K) / 15.0 L mol K = 0.842 atm
Asiat muuttuvat, kun kaasu on alhaisessa lämpötilassa tai korkeassa paineessa. Näissä olosuhteissa kaasumolekyylit liikkuvat lähemmäksi toisiaan ja hitaammin, joten molekyylien väliset voimat, nimeltään van der Waals, aiheuttavat mitatun paineen olevan odotettua pienempi. Kun molekyylit ovat lähempänä toisiaan, todellisten molekyylien tilavuudesta tulee myös suurempi osa kaasun kokonaistilavuudesta.
Oikeiden kaasujen käyttäytymisen kompensoimiseksi tulee van der Waalsin yhtälö. Lauseke (n2a) / V2 kompensoi molekyylien välisiä vetovoimia ja ilmaisu nb kompensoi kaasumolekyylien tilavuutta. Yhdessä nämä termit muodostavat van der Waalsin yhtälön:
[P + (n2a) / V2] x (V-nb) = nRT
Lausekkeita n2a ja nb kutsutaan van der Waalsin vakioiksi, ja ne on määritettävä kokeellisesti. Van der Waalsin yhtälö on tarpeen vain silloin, kun kaasu on korkeassa lämpötilassa tai matalassa paineessa. Jos kaasu on huoneenlämpötilassa tai sen yläpuolella ja alle muutaman ilmakehän paineessa, sovelletaan ideaalikaasulakia.