Konstanta gas (diwakili oleh huruf R), juga dikenal sebagai konstanta gas ideal, adalah fungsi dari tekanan (P), volume (V), suhu (T), dan mol gas (n) dalam stoikiometri persamaan. Persamaan PV = nRT dikenal sebagai hukum gas ideal. Nilai R dapat ditemukan dengan mengatur ulang persamaan untuk membaca R = (PV) / (nT). Dengan kata lain, konstanta gas adalah tekanan gas dikalikan dengan volumenya, dibagi dengan jumlah mol gas dikalikan dengan suhunya dalam Kelvin.
Gas ideal adalah hipotetis — mereka secara ketat mematuhi semua hukum gas sederhana dan memiliki volume molar 22.4141 liter pada suhu dan tekanan standar (STP), yaitu 273 Kelvin, 1 atmosfer. Namun, pada STP, sebagian besar gas berperilaku seperti gas ideal, sehingga nilai R umumnya 0.0821 L atm / mol K atau 8.3145 J / mol K. Misalnya, hukum gas ideal dan konstanta gas dapat digunakan untuk mencari tekanan 0.508 mol oksigen dalam wadah 15 liter pada 303 Kelvin. Volume, suhu, dan jumlah mol diketahui.
P = (nRT) / V = (0.508 mol x 0.0821 L atm x 303 K) / 15.0 L mol K = 0.842 atm
Hal-hal berubah ketika gas berada pada suhu rendah atau di bawah tekanan tinggi. Dalam kondisi ini, molekul gas bergerak lebih dekat bersama-sama dan lebih lambat, sehingga gaya antarmolekul, yang disebut van der Waals, menyebabkan tekanan terukur lebih rendah dari yang diharapkan. Ketika molekul-molekul lebih dekat satu sama lain, volume molekul sebenarnya juga menjadi fraksi yang lebih tinggi dari total volume gas.
Untuk mengimbangi perilaku gas nyata, persamaan van der Waals ikut bermain. Ekspresi (n2a) / V2 mengkompensasi gaya tarik antarmolekul, dan ekspresi nb mengkompensasi volume molekul gas. Bersama-sama, istilah-istilah ini membentuk persamaan van der Waals:
[P + (n2a) / V2] x (V-nb) = nRT
Ekspresi n2a dan nb disebut konstanta van der Waals, dan harus ditentukan secara eksperimental. Persamaan van der Waals hanya diperlukan ketika gas berada pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Jika gas berada pada atau di atas suhu kamar dan pada tekanan kurang dari beberapa atmosfer, hukum gas ideal akan berlaku.