Ο όρος «πραγματικά αέρια» μεταξύ των χημικών και των φυσικών χρησιμοποιείται για να ονομάσουμε τέτοια αέρια, οι ιδιότητες των οποίων εξαρτώνται άμεσα από τη διαμοριακή τους αλληλεπίδραση. Αν και σε οποιοδήποτε εξειδικευμένο βιβλίο αναφοράς μπορεί κανείς να διαβάσει ότι ένα mole από αυτές τις ουσίες υπό κανονικές συνθήκες και σταθερή κατάσταση καταλαμβάνει όγκο περίπου 22,41108 λίτρων. Μια τέτοια δήλωση ισχύει μόνο για τα λεγόμενα "ιδανικά" αέρια, για τα οποία, σύμφωνα με την εξίσωση Clapeyron, οι δυνάμεις αμοιβαίας έλξης και απώθησης των μορίων δεν δρουν και ο όγκος που καταλαμβάνεται από τα τελευταία είναι αμελητέα τιμή.
Φυσικά, τέτοιες ουσίες δεν υπάρχουν στη φύση, επομένως όλα αυτά τα επιχειρήματα και οι υπολογισμοί είναι καθαρά θεωρητικά. Όμως τα πραγματικά αέρια, που αποκλίνουν στον ένα ή τον άλλο βαθμό από τους νόμους της ιδεατότητας, βρίσκονται συνεχώς. Ανάμεσα στα μόρια τέτοιων ουσιών υπάρχουν πάντα δυνάμεις αμοιβαίας έλξης, πράγμα που σημαίνει ότι ο όγκος τους είναι κάπως διαφορετικός απόπροερχόμενο τέλειο μοντέλο. Επιπλέον, όλα τα πραγματικά αέρια έχουν διαφορετικούς βαθμούς απόκλισης από την ιδεατότητα.
Αλλά υπάρχει μια πολύ σαφής τάση εδώ: όσο περισσότερο το σημείο βρασμού μιας ουσίας είναι κοντά στους μηδέν βαθμούς Κελσίου, τόσο περισσότερο αυτή η ένωση θα διαφέρει από το ιδανικό μοντέλο. Η εξίσωση κατάστασης για ένα πραγματικό αέριο, που ανήκει στον Ολλανδό φυσικό Johannes Diederik van der Waals, προέκυψε από τον ίδιο το 1873. Αυτός ο τύπος, ο οποίος έχει τη μορφή (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT, συγκρίθηκε με το Εξίσωση Clapeyron (pV=nRT), προσδιορίστηκε πειραματικά. Το πρώτο από αυτά λαμβάνει υπόψη τις δυνάμεις της μοριακής αλληλεπίδρασης, οι οποίες επηρεάζονται όχι μόνο από τον τύπο του αερίου, αλλά και από τον όγκο, την πυκνότητα και την πίεσή του. Η δεύτερη τροποποίηση καθορίζει το μοριακό βάρος μιας ουσίας.
Αυτές οι ρυθμίσεις αποκτούν τον πιο σημαντικό ρόλο στην υψηλή πίεση αερίου. Για παράδειγμα, για άζωτο σε δείκτη 80 atm. Οι υπολογισμοί θα διαφέρουν από τους ιδανικούς κατά περίπου πέντε τοις εκατό και με αύξηση της πίεσης σε τετρακόσιες ατμόσφαιρες, η διαφορά θα φτάσει ήδη το εκατό τοις εκατό. Από αυτό προκύπτει ότι οι νόμοι ενός ιδανικού μοντέλου αερίου είναι πολύ κατά προσέγγιση. Η απόκλιση από αυτά είναι και ποσοτική και ποιοτική. Το πρώτο εκδηλώνεται στο γεγονός ότι η εξίσωση Clapeyron παρατηρείται για όλες τις πραγματικές αέριες ουσίες πολύ περίπου. Οι ποιοτικές αποκλίσεις είναι πολύ βαθύτερες.
Τα πραγματικά αέρια μπορεί κάλλιστα να μετατραπούν καισε υγρό και σε στερεή κατάσταση συσσωμάτωσης, κάτι που θα ήταν αδύνατο αν ακολουθούσαν αυστηρά την εξίσωση Clapeyron. Οι διαμοριακές δυνάμεις που δρουν σε τέτοιες ουσίες οδηγούν στο σχηματισμό διαφόρων χημικών ενώσεων. Και πάλι, αυτό δεν είναι δυνατό σε ένα θεωρητικό σύστημα ιδανικού αερίου. Οι δεσμοί που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο ονομάζονται χημικοί ή δεσμοί σθένους. Στην περίπτωση που ένα πραγματικό αέριο ιονίζεται, αρχίζουν να εμφανίζονται σε αυτό οι δυνάμεις έλξης Coulomb, οι οποίες καθορίζουν τη συμπεριφορά, για παράδειγμα, ενός πλάσματος, το οποίο είναι μια οιονεί ουδέτερη ιονισμένη ουσία. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό υπό το φως του γεγονότος ότι η φυσική του πλάσματος σήμερα είναι ένας τεράστιος, ταχέως αναπτυσσόμενος επιστημονικός κλάδος, ο οποίος έχει εξαιρετικά ευρεία εφαρμογή στην αστροφυσική, στη θεωρία της διάδοσης σημάτων ραδιοκυμάτων και στο πρόβλημα των ελεγχόμενων πυρηνικών και θερμοπυρηνικών αντιδράσεων.
Οι χημικοί δεσμοί στα πραγματικά αέρια από τη φύση τους ουσιαστικά δεν διαφέρουν από τις μοριακές δυνάμεις. Τόσο αυτά όσο και άλλα, σε γενικές γραμμές, ανάγονται στην ηλεκτρική αλληλεπίδραση μεταξύ στοιχειωδών φορτίων, από τα οποία είναι δομημένη ολόκληρη η ατομική και μοριακή δομή της ύλης. Ωστόσο, η πλήρης κατανόηση των μοριακών και χημικών δυνάμεων κατέστη δυνατή μόνο με την έλευση της κβαντικής μηχανικής.
Αξίζει να αναγνωρίσουμε ότι δεν μπορεί να εφαρμοστεί στην πράξη κάθε κατάσταση της ύλης που είναι συμβατή με την εξίσωση του Ολλανδού φυσικού. Αυτό απαιτεί και τον παράγοντα της θερμοδυναμικής τους σταθερότητας. Μία από τις σημαντικές προϋποθέσεις για μια τέτοια σταθερότητα μιας ουσίας είναι ότι σεΣτην εξίσωση ισοθερμικής πίεσης πρέπει να τηρείται αυστηρά η τάση μείωσης του συνολικού όγκου του σώματος. Με άλλα λόγια, καθώς η τιμή του V αυξάνεται, όλες οι ισόθερμες του πραγματικού αερίου πρέπει να πέφτουν σταθερά. Εν τω μεταξύ, στα ισοθερμικά οικόπεδα van der Waals, παρατηρούνται ανοδικά τμήματα κάτω από το σημείο της κρίσιμης θερμοκρασίας. Τα σημεία που βρίσκονται σε τέτοιες ζώνες αντιστοιχούν σε μια ασταθή κατάσταση της ύλης, η οποία δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί στην πράξη.
