Ο νόμος του ιδανικού αερίου είναι μια εξίσωση που χρησιμοποιείται στη χημεία για να περιγράψει τη συμπεριφορά ενός «ιδανικού αερίου», μιας υποθετικής αέριας ουσίας που κινείται τυχαία και δεν αλληλεπιδρά με άλλα αέρια. Η εξίσωση διατυπώνεται ως PV=nRT, που σημαίνει ότι η πίεση επί όγκου ισούται με τον αριθμό των γραμμομορίων επί τη σταθερά του ιδανικού αερίου επί τη θερμοκρασία. Ο νόμος του ιδανικού αερίου χρησιμοποιείται γενικά με το σύστημα μονάδων SI, επομένως το P είναι σε Pascals, το V είναι σε κυβικά μέτρα, το n είναι αδιάστατο και αντιπροσωπεύει τον αριθμό των γραμμομορίων, το R είναι σε τζάουλ διαιρούμενο με kelvins επί γραμμομόρια και το T είναι σε kelvins. Ο νόμος μπορεί επίσης να δοθεί ως PV=NkT, με τον αριθμό των σωματιδίων (N) να αντικαθιστά τον αριθμό των γραμμομορίων, και τη σταθερά Boltzmann να αντικαθιστά την ιδανική σταθερά αερίου.
Ένα σημαντικό στοιχείο που πρέπει να κατανοήσουν όσοι εργάζονται με τον νόμο του ιδανικού αερίου είναι ότι λειτουργεί μόνο σε εξιδανικευμένες, θεωρητικές καταστάσεις. Τα πραγματικά αέρια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με τον εαυτό τους σε διάφορους βαθμούς, και αυτές οι αλληλεπιδράσεις μειώνουν την τυχαία κίνηση των σωματιδίων αερίου. Σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, για παράδειγμα, οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των αερίων είναι πιθανό να αλλάξουν σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρονται τα αέρια. Σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, πολλά αέρια γίνονται ακόμη και υγρά, αλλά ο νόμος του ιδανικού αερίου δεν λαμβάνει υπόψη αυτή τη συμπεριφορά.
Υπάρχουν διάφορες χρήσεις για τον νόμο του ιδανικού αερίου, αλλά σχεδόν πάντα περιλαμβάνουν θεωρητικές καταστάσεις. Κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει τον νόμο του ιδανικού αερίου για να προσδιορίσει οποιαδήποτε από τις άγνωστες ιδιότητες ενός ιδανικού αερίου, υποθέτοντας ότι γνωρίζει τις υπόλοιπες ιδιότητες. Εάν, για παράδειγμα, η πίεση, ο αριθμός των moles και η θερμοκρασία είναι γνωστά, είναι δυνατός ο υπολογισμός του όγκου μέσω απλής άλγεβρας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο νόμος του ιδανικού αερίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές καταστάσεις, αλλά μόνο με αέρια των οποίων οι συμπεριφορές ακολουθούν πιστά τον νόμο σε ορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, και ακόμη και τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο κατά προσέγγιση.
Ο νόμος του ιδανικού αερίου συνήθως διδάσκεται με σημαντικές λεπτομέρειες στα μαθήματα γενικής χημείας του γυμνασίου και του κολεγίου. Οι μαθητές χρησιμοποιούν το νόμο για να μάθουν τα βασικά του υπολογισμού στη χημεία και συχνά καλούνται να κάνουν πολλές μετατροπές μονάδων πριν εφαρμόσουν πραγματικά την εξίσωση. Ο νόμος απεικονίζει επίσης αρκετές σημαντικές έννοιες σχετικά με τη συμπεριφορά των αερίων. Δείχνει, για παράδειγμα, ότι μια αύξηση στην πίεση ενός αερίου συστήματος τείνει να αντιστοιχεί σε μείωση του όγκου και αντίστροφα. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις σχέσεις που αποδεικνύονται, ακόμα κι αν η εξίσωση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ακριβείς υπολογισμούς σχετικά με τα πραγματικά αέρια συστήματα.