Legea gazului ideal este o ecuație folosită în chimie pentru a descrie comportamentul unui „gaz ideal”, o substanță gazoasă ipotetică care se mișcă aleatoriu și nu interacționează cu alte gaze. Ecuația este formulată ca PV=nRT, ceea ce înseamnă că presiunea ori volumul este egal cu numărul de moli ori constanta gazului ideal ori temperatura. Legea gazelor ideale este în general utilizată cu sistemul SI de unități, deci P este în Pascali, V este în metri cubi, n este adimensional și reprezintă numărul de moli, R este în jouli împărțit la kelvin ori moli și T este în kelvin. Legea poate fi dată și ca PV=NkT, cu numărul de particule (N) înlocuind numărul de moli, iar constanta Boltzmann înlocuind constanta gazului ideal.
Un element important pe care cei care lucrează cu legea gazelor ideale trebuie să-l înțeleagă este că funcționează doar în situații teoretice, idealizate. Gazele reale interacționează între ele și cu ele însele în diferite grade, iar aceste interacțiuni diminuează caracterul aleatoriu al mișcării particulelor de gaz. La temperaturi scăzute și presiuni ridicate, de exemplu, forțele atractive dintre gaze sunt susceptibile de a modifica semnificativ modul în care se comportă gazele. La temperaturi suficient de scăzute și presiuni mari, multe gaze devin chiar lichide, dar legea gazelor ideale nu ține cont de acest comportament.
Există o varietate de utilizări pentru legea gazelor ideale, dar ele implică aproape întotdeauna situații teoretice. Se poate folosi legea gazului ideal pentru a determina oricare dintre proprietățile necunoscute ale unui gaz ideal, presupunând că se cunoaște restul proprietăților. Dacă, de exemplu, presiunea, numărul de moli și temperatura sunt cunoscute, este posibil să se calculeze volumul prin algebră simplă. În unele cazuri, legea gazului ideal poate fi folosită în situații reale, dar numai cu gaze ale căror comportamente respectă îndeaproape legea în anumite condiții de temperatură și presiune și chiar și atunci poate fi folosită doar ca o aproximare.
Legea gazelor ideale este de obicei predată în detaliu semnificativ la orele de chimie generală de la liceu și facultate. Elevii folosesc legea pentru a învăța elementele de bază ale calculului în chimie și adesea li se cere să facă mai multe conversii de unități înainte de a aplica efectiv ecuația. Legea ilustrează, de asemenea, câteva concepte importante despre comportamentul gazelor. Acesta arată, de exemplu, că o creștere a presiunii unui sistem gazos tinde să corespundă cu o scădere a volumului și invers. Este important să înțelegem relațiile demonstrate, chiar dacă ecuația nu poate fi utilizată pentru calcule precise despre sistemele gazoase reale.