Le tre leggi dei gas (Boyle, Charles e Gay -Lussac) considerano una quantità costante di gas, quindi la costante k si riferisce proprio a questa quantità, il valore di tale quantità può essere però qualsiasi e al suo variare varia anche la costante k.
A differenza dei solidi e dei liquidi, i gas obbediscono alla legge di Avogadro, quindi a una certa pressione e temperatura il volume occupato da un gas dipende solo dal numero di molecole e non dal tipo di molecole.
A questo punto possiamo anche calcolare il volume di una mole di gas qualsiasi a temperatura e pressione costante.
Quindi: a 0°C e 1,013 •
(1 atm), una mole di gas occupa un volume di circa 22,4 L detto volume molare .
Queste condizioni sono dette standard (STP, cioè Standard Temperature and Pressure).
Il comportamento dei gas reali si discosta da quello degli ideali che trascura le interazioni tra le molecole e il loro volume.
Abbiamo già visto che la legge generale dei gas PV\T =k , a questo punto se andiamo a sostituire ai suoi valori quelli di pressione, volume e temperatura in condizioni standard riusciamo a trovare numericamente quanto vale la costante k che viene chiamata costante universale dei gas ideali e si indica con la lettera R.
Sappiamo che T= 273 K (0°C) p= 1,00 atm a questo punto andiamo a sostituire i valori in condizioni standard e otteniamo:
Il valore di R così ottenuto si riferisce quindi a una mole di gas, qualsiasi esso sia; il volume molare è identico per tutti i gas ideali, nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, quindi R assume un carattere universale.
R può variare solo in base all’unità di misura scelta, e cioè se la pressione è espressa in atm e il volume in L oppure se la pressione è espressa in kpa e il volume in L.
Nel primo caso avremo ,nel secondo caso
Se le moli di gas non sono uno ma di più, allora l’equazione di stato dei gas perfetti diventerà PV=nRT (legge universale di gas ideali o equazione di stato dei gas perfetti) dove con n si intende un certo numero di moli.
