描述理想氣體狀態變化規律的方程。質量為M的理想氣體，其狀態參量壓強p、體積V和絕對溫度T之間的函數關系為
式中μ和v分別是理想氣體的摩爾質量和摩爾數；R是氣體常量。對于混合理想氣體，其壓強p是各組成部分的分壓強p1、 p2、……之和，故
pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(v1＋v2＋……)RT，式中v1、v2、……是各組成部分的摩爾數。
以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態方程，可由理想氣體嚴格遵循的氣體實驗定律得出，也可根據理想氣體的微觀模型，由氣體動理論導出。在壓強為幾個大氣壓以下時，各種實際氣體近似遵循理想氣體狀態方程，壓強越低，符合越好，在壓強趨于零的極限下，嚴格遵循。
理想氣體狀態方程（ideal gas，equation of state of），也稱理想氣體定律或克拉佩龍方程，描述理想氣體狀態變化規律的方程。質量為m，摩爾質量為M的理想氣體，其狀態參量壓強p、體積V和絕對溫度T之間的函數關系為pV=mRT/M=nRT 式中M和n分別是理想氣體的摩爾質量和物質的量；R是氣體常量。對于混合理想氣體，其壓強p是各組成部分的分壓強p1、 p2、……之和，故 pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各組成部分的摩爾數。 以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態方程，可由理想氣體嚴格遵循的氣體實驗定律得出，也可根據理想氣體的微觀模型，由氣體動理論導出。在壓強為幾個大氣壓以下時，各種實際氣體近似遵循理想氣體狀態方程，壓強越低，符合越好，在壓強趨于零的極限下，嚴格遵循。
[編輯本段]公式
pV=nRT(克拉伯龍方程[1]） p為氣體壓強，單位Pa。V為氣體體積，單位m3。n為氣體的物質的量，單位mol，T為體系溫度，單理想氣體狀態方程位K。 R為比例系數，數值不同狀況下有所不同，單位是J/（mol·K） 在摩爾表示的狀態方程中，R為比例常數，對任意理想氣體而言，R是一定的，約為8.31441±0.00026J/(mol·K）。 如果采用質量表示狀態方程，pV=mrT，此時r是和氣體種類有關系的，r=R/M，M為此氣體的平均分子量
[編輯本段]推導
經驗定律
（1）玻意耳定律（玻—馬定律） 當n，T一定時 V，p成反比，即V∝（1/p）① （2）查理定律 當n，V一定時 p，T成正比，即p∝T ② （3）蓋-呂薩克定律 當n，p一定時 V，T成正比，即V∝T ③ （4）阿伏伽德羅定律 當T，p一定時 V，n成正比，即V∝n ④ 由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 將⑤加上比例系數R得 V=（nRT）/p 即pV=nRT 實際氣體中的問題當理想氣體狀態方程運用于實際氣體時會有所偏差，因為理想氣體的基本假設在實際氣體中并不成立。如實驗測定1 mol乙炔在20℃、101kPa時，體積為24.1 dm，，而同樣在20℃時，在842 kPa下，體積為0.114 dm，，它們相差很多，這是因為，它不是理想氣體所致。 一般來說，沸點低的氣體在較高的溫度和較低的壓力時，更接近理想氣體，如氧氣的沸點為-183℃、氫氣沸點為-253℃，它們在常溫常壓下摩爾體積與理想值僅相差0.1%左右，而二氧化硫的沸點為-10℃，在常溫常壓下摩爾體積與理想值的相差達到了2.4%。 應用一定量處于平衡態的氣體，其狀態由p、V和T刻劃，表達這幾個量之間的關系的方程稱之為氣體的狀態方程，不同的氣體有不同的狀態方程。但真實氣體的方程通常十分復雜，而理想氣體的狀態方程具有非常簡單的形式。 雖然完全理想的氣體并不可能存在，但許多實際氣體，特別是那些不容易液化、凝華的氣體（如氦、氫氣、氧氣、氮氣等，由于氦氣不但體積小、互相之間作用力小、也是所有氣體中最難液化的，因此它是所有氣體中最接近理想氣體的氣體。）在常溫常壓下的性質已經十分接近于理想氣體。 此外，有時只需要粗略估算一些數據，使用這個方程會使計算變得方便很多。
[編輯本段]應用
一定量處于平衡態的氣體，其狀態由p、V和T刻劃，表達這幾個量之間的關系的方程稱之為氣體的狀態方程，不同的氣體有不同的狀態方程。但真實氣體的方程通常十分復雜，而理想氣體的狀態方程具有非常簡單的形式。 雖然完全理想的氣體并不可能存在，但許多實際氣體，特別是那些不容易液化、凝華的氣體（如氦、氫氣、氧氣、氮氣等，由于氦氣不但體積小、互相之間作用力小、也是所有氣體中最難液化的，因此它是所有氣體中最接近理想氣體的氣體。）在常溫常壓下的性質已經十分接近于理想氣體。 此外，有時只需要粗略估算一些數據，使用這個方程會使計算變得方便很多。
[編輯本段]計算氣體所含物質的量
從數學上說，當一個方程中只含有1個未知量時，就可以計算出這個未知量。因此，在壓強、體積、溫度和所含物質的量這4個量中，只要知道其中的3個量即可算出第四個量。這個方程根據需要計算的目標不同，可以轉換為下面4個等效的公式： 求壓力： p=nRT/v 求體積： v=nRT/p 求所含物質的量：n=pv/RT 求溫度：T=pv/nR
[編輯本段]化學平衡問題
根據理想氣體狀態方程可以用于計算氣體反應的化學平衡問題。 根據理想氣體狀態方程可以得到如下推論： 溫度、體積恒定時，氣體壓強之比與所含物質的量的比相同，即可得Ρ平/P始＝n平/n始 溫度、壓力恒定時，氣體體積比與氣體所含物質量的比相同，即V平/V始=n平/n始 通過結合化學反應的方程，很容易得到化學反應達到平衡狀態后制定物質的轉化率。
[編輯本段]注釋
幾個參數為： p為理想氣體的壓力，單位通常為atm或kPa； V為理想氣體的體積，單位為L或稱dm3； n為理想氣體中氣體物質的量，單位為mol； R為理想氣體常數或稱摩爾氣體常數、普適氣體恒量，更多值參見理想氣體常數； T為理想氣體的溫度，單位為K ^ 在所有氣體當中，構成粒子中最小的，氫氣僅次之。 ^ 氦還是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質。 ^ 約合739mm ^ atm為標準大氣壓，1atm=101.3 kPa ^ 當時查理認為是膨脹1/267，1847年法國化學家雷諾將其修正為1/273.15。 ^ 其實查理早就發現壓力與溫度的關系，只是當時未發表，也未被人注意。直到蓋-呂薩克從新提出后，才受到重視。早年都稱“查理定律”，但為表彰蓋-呂薩克的貢獻而稱為“查理-蓋呂薩克定律”。 ^ 如二氧化碳在40℃、52 MPa時，Z≈1
